Слайд 3
Что такое нанотехнология ?
Применение наноробота в процессе фотосинтеза
Нанотехнологии – это технологии, манипулирующие веществом на уровне
атомов и молекул (поэтому нанотехнологии называют также молекулярной технологией).
Слайд 4
НАНОХИМИЯ – химия и технология объектов, размеры которых
порядка 10-9 м.
Сфера нанотехнологий считается во всем мире
ключевой темой для технологий XXI века.
Возможности их разностороннего применения в таких областях экономики, как производство полупроводников, медицина, сенсорная техника, экология, автомобилестроение, строительные материалы, биотехнологии, химия, авиация и космонавтика, машиностроение и текстильная промышленность, несут в себе огромный потенциал роста.
Применение продукции нанотехнологий позволит сэкономить на сырье и потреблении энергии, сократить выбросы в атмосферу и будет способствовать тем самым устойчивому развитию экономики.
Слайд 5
Наночастицы
Атомы графита могут образовывать шарики примерно из 60,
70.72 углеродных молекул , напоминающие по форме футбольный мяч,
называют фуллеренами.
Слайд 6
Нанотрубки
Длинные углеродные структуры получили названия нанотрубки .
Слайд 7
Фуллерены - молекулярные соединения,
принадлежащие классу аллотропных форм углерода и представляющие собой выпуклые
замкнутые многогранники, составленные из чётного числа трёхкоординированных атомов углерода.
Слайд 8
Наночастицы
В живых организмах металлы существуют в виде кластеров-
объединения сравнительно небольшого числа атомов, размер которых меньше 5-10
нм. Обычно в нанокластере содержится до 1000атомов.
Слайд 9
Основная задача нанохимии – получение веществ с новыми
свойствами.
Слайд 10
Нанохимия - область науки, связанная с получением и
изучением физико-химических свойств частиц, имеющих размеры в несколько нанометров.
Подобные частицы могут обладать высокой реакционной способностью в широком интервале температур.
В первой половине ХХ века наибольший вклад в нанохимию внесли специалисты, изучавшие коллоиды, а во второй половине – полимеры, белки, природные соединения, фуллерены и нанотрубки.
Слайд 11
Чем же интересны наночастицы
Многие известные материалы, уменьшенные до
наночастиц, приобретают дополнительные свойства. Например, пластики могут проводить электрический
ток, а твердые тела- самопроизвольно становиться жидкостями при комнатной температуре.
Слайд 12
Активно развиваясь в последние десятилетия, нанохимия занимается изучением
свойств различных наноструктур, а также разработкой новых способов их
получения, изучения и модификации.
Одна из приоритетных задач нанохимии - установление связи между размером наночастицы и ее свойствами.
Слайд 13
В нанохимии чрезвычайно велика роль квантовых размерных эффектов,
вызывающих изменение свойств вещества в зависимости от размера частиц
и количества в них атомов или молекул.
Для промышленного получения наночастиц существует много способов: биохимический, радиационно-химический, фотохимический, электровзрывной, микроэмульсионный, детонационный, лазерная абляция в жидкости, конденсация, вакуумное испарение, ионная имплантация и др.
Важное значение для нанохимии имеет проблема масштабирования получаемых результатов, ибо синтез граммовых количеств наночастиц может не реализоваться при их производстве в килограммах.
Слайд 14
Направления исследований в нанохимии.
Разработка методов сборки крупных молекул
из атомов с помощью наноманипуляторов;
Изучение внутримолекулярных перегруппировок атомов
при механических, электрических и магнитных воздействиях.
Синтез наноструктур в потоках сверхкритической жидкости ;
Разработка теории физико-химической эволюции ультрадисперсных веществ и наноструктур;
Получение новых катализаторов для химической и нефтехимической промышленности;
Слайд 15
Изучение механизмов нанокристаллизации в пористых средах вакустических полях;
синтез наноструктур вбиологических тканях ; разработка способов лечения болезней
путем формирования наноструктур в тканях с патологией.
Поиск новых способов пролонгирования стабилизации наноструктур химическими модификаторами.
Нанолекарства для терапии и хирургии ; препараты на основе гидроксиапатита для стомотологии.
Способ лечения онкологических заболеваний путем проведения внутриопухолевой нанокристаллизации и наложения акустического поля.
Слайд 17
Основная проблема нанохимии.
Основная проблема нанохимии - выяснить, как
влияет размер участвующих в реакции частиц на их химическую
активность, чтобы использовать найденные закономерности в нанотехнологии.
Наличие размерного эффекта, связанного с качественным изменением физико-химических свойств и реакционной способности в зависимости от количества атомов или молекул в частице, определяет специфику и особенности превращений веществ в нанохимии.
Слайд 18
Развитие нанохимии идет быстрыми темпами. Среди возникших в
последние 2-3 года направлений можно отметить:
- уменьшение размеров частиц
до 1-3 нм и синтез субнаночастиц менее 1 нм;
- получение не только сферических частиц, но и частиц других форм: пояса, кольца, трубки, матрешки, иголки ;
- расширение работ по структурам типа "ядро - оболочка";
- управление процессом самоорганизации наночастиц путем изменения температуры и рН среды;
- получение гибридных частиц, включающих неорганические и органические соединения.
Слайд 19
Нанотехнологии среди других наук