Презентация, доклад по физике на тему Где применяются нанотехнологии

области

Малых Ирина Анатольевна
преподаватель

электроника на механотранзисторах, квантовая электроника, ряд других технологий.

однослойной углеродной нанотрубки составляет около 1 нанометра. Если появится возможность записать в одну нанотрубку один бит информации, то объём flash-дисков на их основе увеличится почти в 100 раз по сравнению с современным, так как современные ячейки flash-памяти, хранящие один бит информации, имеют размеры от 50 до 90 нанометров. В последнее время появились также кремниевые нанотрубки.

Снимок углеродных нанотрубок

Элементы памяти на нанотрубках

участков кремниевых кристаллов интегральных микросхем примесями, что существенно изменяет их свойства. По данной технологии изготавливают кремниевые датчики температуры, которые выполняются на кристалле сложной интегральной схемы, например, на кристалле микроконтроллера.

Полевой нанотранзистор

Кремниевые нанотрубки

Кремниевый кристалл микроконтроллера

раз больше молекулы. Эти компоненты намного больше, чем новое поколение наноэлементов, в которых вместо кремния будут использоваться органические соединения и углеродные нанотрубки. Нанотехнологии позволят уменьшить размеры микросхем и увеличить количество транзисторов в них, что значительно повысит производительность.

Транзистор размером в одну молекулу

Принцип действия механотранзистора

выключателей на квантовый уровень. Они создали миниатюрный механический выключатель, подобный тем, которые в настоящее время используется во многих бытовых приборах. Принцип работы выключателя заключается в следующем – при подаче напряжения на устройство между двумя нанопроводниками возникает или распадается мостик из серебра, который служит проводником. Длина мостика, по которому протекает ток, составляет 1 нм.

Матрица квантовых наноэлектронных ключей

Квантовый Интернет – квантовая
передача информации

компьютерная техника. Несмотря на значительную миниатюризацию и оптимизацию современных устройств, имеющихся на рынке, нанотехнологии смогут совершить в этой сфере новый технологический прорыв, изменить представления о компьютерах.

пределам, то есть границам мельчайших единиц материи и энергии – когда работает один электрон, один спин, квант магнитного потока, энергии и т.д. Это обеспечит быстродействие порядка ТГц (около 1012 операций в секунду), высокую плотность записи информации, что намного порядков выше, чем достигнутые сегодня значения. Энергопотребление компьютеров уменьшится на много порядков.

Нанопроцессор размерами от 3 до 130 мкм

Нанопамять – триллион бит на квадратный дюйм, срок хранения информации – до 1 миллиарда лет

воды в качестве наноматериала. В нанотрубках вода создаёт спираль, подобную ДНК живых организмов.

ядерные установки, термоядерные установки, батарейки и аккумуляторы.
Топливные элементы: водородные элементы, передача энергии (высокотемпературные сверхпроводники, формирование градиента температур).

сворачивать, создала
японская электротехническая компания Sharp.

Это меньше современных аналогов примерно в
сто раз. Слоями солнечных батарей планируется покрывать мобильные телефоны, автомобили и даже специальную одежду. Пленка площадью в две визитные карточки весит всего один грамм и обладает мощностью в 2,6 ватт.

заряжается примерно в 60 раз быстрее обычной. За одну минуту её можно заправить на 80%, а полная ёмкость аккумулятора (у первого образца она была равна 600 миллиампер-часов) заполняется через несколько минут.

удельная поверхность, электропроводность, прочность - позволяют создавать на их основе эффективные носители катализаторов для различных процессов.

В качестве носителей катализаторов сейчас, как правило, используют сажу или технический углерод.

В последнее время большое
внимание уделяют топливным
элементам с твердым полимерным
электролитом (ТПЭ).

несколько групп:

Наноструктурированные материалы, в т. ч., поверхности с нанорельефом, мембраны с наноотверстиями. В настоящее время достигнуты успехи в изготовлении наноматериала, имитирующего естественную костную ткань.

вирусными заболеваниями такими, как грипп и ВИЧ, онкологическими, остеопорозом, заболеваниями сосудов. Наносферы могут использоваться и в диагностике, например, как рентгеноконтрастное вещество, прикрепляющееся к поверхности определённых клеток и показывающее их расположение в организме.

использованы для доставки лекарственных средств в нужное место организма.

возможности по обнаружению и анализу сверхмалых количеств различных веществ. Одним из вариантов такого рода устройства является «лаборатория на чипе» (lab on a chip). Это пластинка, на поверхности которой упорядоченно размещены рецепторы к нужным веществам, например, антитела. Такое устройство, способное обнаруживать буквально отдельные молекулы может быть использовано при определении последовательности оснований ДНК или аминокислот, обнаружения возбудителей инфекционных заболеваний, токсических веществ.

нанообъектами - наночастицами, молекулами и отдельными атомами. Примером могут служить сканирующие зондовые микроскопы, которые позволяют перемещать любые объекты вплоть до атомов.

желудочно-кишечного тракта, имеет размер несколько миллиметров, несёт на борту миниатюрную видеокамеру и систему освещения. Полученные кадры передаются наружу.

будущее именно за нанокосметикой — когда-нибудь она поможет замедлить старение кожи, предотвратить появление седых волос и даже облысение. Несколько лет назад L'Oreal выпустила на рынок знаменитый крем Revitalift, содержащий наносомы Про-Ретинола А, и, по заверению компании, этот крем впитывается в кожу куда лучше, чем кремы других марок, за счет особых микрочастиц.

Dior «выступил» на рынок с «липосомами», которые по своей функции похожи на лореалевские «наносомы». Estee и Johnson & Johnson также стали производитьпродукцию с использованием нанотехнологий.

приобретает уникальные по своим показателям водонепроницаемость, грязеотталкивание, теплопроводность, способность проводить электричество и другие свойства.

микронном и субмикронном размерных диапазонах. Энергосберегающая технология фотокатализа очищает поверхность текстиля без применения химикатов и энергии, исключительно под воздействием нанокатализаторов, нанесенных с использованием традиционного текстильного оборудования, солнечного света и воды.

также МЭМС существенно расширяет возможности повседневной одежды, которую можно использовать в качестве средства связи и даже персонального компьютера. А изготовление текстиля со встроенными датчиками позволит производить мониторинг состояния тела человека. Это, безусловно, откроет новые возможности в медицинской практике, спорте и жизнеобеспечении в экстремальных условиях.

суть которого состоит в том, чтобы «подсмотреть» и повторить успешное решение проблемы, которое использует сама природа. Так, например, была получена «самоочищающаяся» ткань, секрет которой подсказал цветок лотоса. На основе детальных исследований структуры листьев лотоса создали «самоочищающееся» покрытие, которое отталкивает гораздо больше воды и грязи, чем обычные ткани.

связаны с воспроизводством сельскохозяйственных видов, переработкой конечной продукции и улучшением ее качества. Нанотехнологии уже используют для обеззараживания воздуха и различных материалов, в том числе кормов и конечной продукции животноводства; обработки семян и урожая в целях его сохранения. Их применяют при стимуляции роста растений; лечении животных; улучшении качества кормов.