М.В.Пономарева
- Главная
- Разное
- Образование
- Спорт
- Естествознание
- Природоведение
- Религиоведение
- Французский язык
- Черчение
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, фоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
Презентация, доклад по теме: Основные понятия и объекты нанохимии
Содержание
- 1. Презентация по теме: Основные понятия и объекты нанохимии
- 2. Нанотехнологии — это одно из ключевых направлений
- 3. Нанотехнология — создание, описание, производство и использование
- 4. Нанотехнологии это возможность работать на атомном, молекулярном
- 5. Наноразмерные объекты занимают промежуточное положение между объемными
- 6. Объекты нанометровых размеров: наночастицы, двумерные тонкие пленки
- 7. Наносистема – это взвесь наночастиц размером не
- 8. Кластеры — минимальные строительные «кирпичики»
- 9. К размерным эффектам относятся: химическая активность, потенциал
- 10. Нанообъекты
- 11. Фуллерены - представляют собой полые внутри частицы,
- 12. Нанотрубки — это полые внутри молекулы, состоящие
- 13. Уникальные свойства нанотрубок — высокая удельная поверхность,
- 14. Наночастицы металлов. В металлических кластерах из нескольких
- 15. Уникальные свойства некоторых наночастиц Серебро Свойства
- 16. Оксид цинка. способен поглощать широкий спектр электромагнитного
- 17. Диоксид кремния. Наночастицы диоксида кремния обладают удивительным
- 18. Согласно рекомендации
- 19. У подобных частиц размером около 1 нм
- 20. — изучение биологических наносистем и создание методов
- 21. разработка теоретических основ применения наносистем в
- 22. Материалы для жестких дисковСенсоры для определения следовых
- 23. Нанотехнологии в промышленностиПромышленности в России выделено5,2 млрд. рублей для развития нанотехнологий.
- 24. Пилотный проект “Роснанотеха” связан с разработкой сверхэкономичных
- 25. Покрытия (хром, никель, золото, серебро и др.)
- 26. Созданный на основе сканирующего туннельного микроскопа (СТМ)
- 27. 1 сентября 2008 года Правлением Российской корпорации
- 28. Нано- технологии в медицине
- 29. Слайд 29
- 30. созданы системы типа "лаборатории-на-чипе", проводящие
- 31. Медицина уже имеет в своем арсенале наночастицы
- 32. Госкорпорация “Роснанотех” готовит к утверждению
- 33. Уже сегодня сделан первый шаг на пути
- 34. Нанотехнологиив образовании
- 35. Слайд 35
- 36. Слайд 36
- 37. Слайд 37
- 38. Слайд 38
- 39. Слайд 39
- 40. Слайд 40
- 41. Слайд 41
- 42. Слайд 42
- 43. Слайд 43
- 44. Слайд 44
- 45. Слайд 45
- 46. Слайд 46
- 47. Слайд 47
- 48. Слайд 48
- 49. Слайд 49
- 50. Слайд 50
- 51. Слайд 51
- 52. Слайд 52
Нанотехнологии — это одно из ключевых направлений развития современных промышленности и общества, путь к управляемому синтезу молекулярных структур, призванный обеспечить получение объектов любого назначения не из обычных сырьевых ресурсов, а непосредственно из атомов и молекул с
Слайд 1Основные понятия и объекты
нанотехнологии
Учитель химии высшей категории МОУ Рассветовской СОШ
Слайд 2Нанотехнологии —
это одно из ключевых направлений развития современных промышленности и
общества, путь к управляемому синтезу молекулярных структур, призванный обеспечить получение объектов любого назначения не из обычных сырьевых ресурсов, а непосредственно из атомов и молекул с помощью машин-сборщиков, оборудованных системами искусственного интеллекта.
Слайд 3Нанотехнология —
создание, описание, производство и использование структур, устройств и систем,
размеры и формы которых контролируются в нанометровом масштабе.
Идея нанотехнологии принадлежит лауреату Нобелевской премии по физике
Р. Фейнману (1965 г.), предсказавшему еще в 1959 г., что компьютеры будущего будут настолько малы, что смогут манипулировать отдельными атомами.
Идея нанотехнологии принадлежит лауреату Нобелевской премии по физике
Р. Фейнману (1965 г.), предсказавшему еще в 1959 г., что компьютеры будущего будут настолько малы, что смогут манипулировать отдельными атомами.
Слайд 4Нанотехнологии
это возможность работать на атомном, молекулярном и супрамолекулярном уровне и
создавать материалы с новыми свойствами и функциональными возможностями благодаря малым размерам элементов их структуры.
Слайд 5Наноразмерные объекты занимают промежуточное положение между объемными материалами с одной стороны,
и атомами и молекулами с другой.
Слайд 6Объекты нанометровых размеров: наночастицы, двумерные тонкие пленки кристаллы для оптики, углеродные
материалы (трубки, нановолокна, фуллерены).
Присутствие таких объектов в материалах придает им новые химические и физические свойства.
Нанообъекты являются промежуточным и связующим звеном между миром, в котором действуют законы квантовой механики, и миром, в котором действуют законы классической физики
Нанообъекты являются промежуточным и связующим звеном между миром, в котором действуют законы квантовой механики, и миром, в котором действуют законы классической физики
Слайд 7Наносистема – это взвесь наночастиц размером не более 100 нм в
некоторой среде.
Наночастицы — это, по номенклатуре ИЮПАК частицы, размеры которых не превышают 100 нм и состоят из 106 или меньшего количества атомов.
Наночастицу принято рассматривать как агрегат (кластер), являющийся частью объемного материала, который демонстрирует самые разнообразные структурные элементы: одномерные, двумерные, трехмерные, фрактальные и всевозможные их комбинации.
Наночастицы — это, по номенклатуре ИЮПАК частицы, размеры которых не превышают 100 нм и состоят из 106 или меньшего количества атомов.
Наночастицу принято рассматривать как агрегат (кластер), являющийся частью объемного материала, который демонстрирует самые разнообразные структурные элементы: одномерные, двумерные, трехмерные, фрактальные и всевозможные их комбинации.
Слайд 8Кластеры — минимальные строительные «кирпичики» вещества, размер которых не превышает 10
нм.
Именно на уровне кластеров активно проявляются всевозможные размерные квантовые эффекты.
Именно на уровне кластеров активно проявляются всевозможные размерные квантовые эффекты.
Слайд 9К размерным эффектам относятся: химическая активность, потенциал ионизации, энергия связи между
атомами в частице и между частицами, кристаллографическая структура. Температуру плавления и оптические свойства также можно рассматривать как функцию размера частицы и ее геометрии.
Влияние размерных эффектов наноматериалов проявляется в изменении оптических, каталитических, механических, магнитных, термических и электрических свойств. Как правило, размерные эффекты действуют, когда размер зерен (частиц) не превышает 100 нм, и наиболее отчетливо проявляются, когда размер зерен становится менее 10 нм.
Влияние размерных эффектов наноматериалов проявляется в изменении оптических, каталитических, механических, магнитных, термических и электрических свойств. Как правило, размерные эффекты действуют, когда размер зерен (частиц) не превышает 100 нм, и наиболее отчетливо проявляются, когда размер зерен становится менее 10 нм.
Слайд 11Фуллерены - представляют собой полые внутри частицы, образованные многогранниками из атомов
углерода, связанных ковалентной связью. Особое место среди фуллеренов занимает частица из 60 атомов углерода — С60, напоминающая микроскопический футбольный мяч.
Фуллерены находят широкое применение: в создании новых смазок и антифрикционных покрытий, новых типов топлива, алмазоподобных соединений сверхвысокой твердости, датчиков и красок.
Фуллерены находят широкое применение: в создании новых смазок и антифрикционных покрытий, новых типов топлива, алмазоподобных соединений сверхвысокой твердости, датчиков и красок.
Слайд 12Нанотрубки — это полые внутри молекулы, состоящие примерно из 1.000.000 атомов
углерода и представляющие собой однослойные трубки диаметром около нанометра и длиной в несколько десятков микрон. На поверхности нанотрубки атомы углерода расположены в вершинах правильных шестиугольников .
Нанотрубки обладают рядом уникальнейших свойств, благодаря которым находят широкое применение преимущественно в создании новых материалов, электронике и сканирующей микроскопии.
Нанотрубки обладают рядом уникальнейших свойств, благодаря которым находят широкое применение преимущественно в создании новых материалов, электронике и сканирующей микроскопии.
Слайд 13Уникальные свойства нанотрубок — высокая удельная поверхность, электропроводность, прочность — позволяют
создавать на их основе:
эффективные носители катализаторов для различных процессов
новые источники энергии — топливные ячейки, способные работать в З раза дольше, чем простые батарейки аналогичного размера
нанотрубки с наночастицами палладия могут компактно хранить водород в тысячи раз больше своего объема, а значит, сделают автомобили более мощными, дешевыми и экологичными, дальнейшее развитие технологии топливных ячеек позволит хранить в них в сотни и тысячи раз больше энергии, чем в современных батарейках.
эффективные носители катализаторов для различных процессов
новые источники энергии — топливные ячейки, способные работать в З раза дольше, чем простые батарейки аналогичного размера
нанотрубки с наночастицами палладия могут компактно хранить водород в тысячи раз больше своего объема, а значит, сделают автомобили более мощными, дешевыми и экологичными, дальнейшее развитие технологии топливных ячеек позволит хранить в них в сотни и тысячи раз больше энергии, чем в современных батарейках.
Слайд 14Наночастицы металлов.
В металлических кластерах из нескольких атомов может присутствовать как
ковалентный, так и металлический тип связи. Наночастицы металлов обычно принимают правильную форму – октаэдра, тетрадекаэдра, икосаэдра.
Они обладают высокой реакционной способностью и часто используются в качестве катализаторов.
Они обладают высокой реакционной способностью и часто используются в качестве катализаторов.
Слайд 15Уникальные свойства некоторых наночастиц
Серебро
Свойства у наночастиц серебра на
самом деле уникальные. Во-первых, это феноменальная бактерицидная и антивирусная активность. Установлено, что наночастицы серебра в тысячи раз эффективнее борются с бактериями и вирусами, чем серебряные ионы. Таким образом, крошечные, незаметные, экологически чистые серебряные наночастицы могут применяться везде, где необходимо обеспечить чистоту и гигиену: от косметических средств до обеззараживания хирургических инструментов или помещений.
Слайд 16Оксид цинка.
способен поглощать широкий спектр электромагнитного излучения, включая ультрафиолетовое, инфракрасное,
микроволновое и радиочастотное.
Такие частицы могут служить, например, для защиты против УФ-лучей, придавая новые функции стеклам, пластмассам, краскам, синтетическим волокнам и т.д.
Эти частицы также можно использовать для приготовления солнцезащитных кремов, мазей и других препаратов, так как они безопасны и не раздражают кожу
Такие частицы могут служить, например, для защиты против УФ-лучей, придавая новые функции стеклам, пластмассам, краскам, синтетическим волокнам и т.д.
Эти частицы также можно использовать для приготовления солнцезащитных кремов, мазей и других препаратов, так как они безопасны и не раздражают кожу
Слайд 17Диоксид кремния.
Наночастицы диоксида кремния обладают удивительным свойством: если их нанести
на какой-либо материал, то они присоединяются к его молекулам и позволяют поверхности отторгать грязь и воду.
Самоочищающиеся нанопокрытия на основе этих частиц защищают стекла, плитку, дерево, камень и т.д.
Частицы грязи не могут прилипнуть или проникнуть в защишаемую поверхность, а вода легко стекает с нее, унося любые загрязнения
Самоочищающиеся нанопокрытия на основе этих частиц защищают стекла, плитку, дерево, камень и т.д.
Частицы грязи не могут прилипнуть или проникнуть в защишаемую поверхность, а вода легко стекает с нее, унося любые загрязнения
Слайд 18 Согласно рекомендации 7-ой Международной конференции по
нанотехнологии (Висбаден, 2004 г.), выделяют следующие типы наноматериалов:
Нанопористые структуры
Наночастицы
Нанотрубки, нановолокна
Нанодисперсии (коллоиды)
Наноструктурированные поверхности и пленки
Нанокристаллы и нанокластеры
Нанопористые структуры
Наночастицы
Нанотрубки, нановолокна
Нанодисперсии (коллоиды)
Наноструктурированные поверхности и пленки
Нанокристаллы и нанокластеры
Слайд 19У подобных частиц размером около 1 нм ( это миллиметр, поделенный
на миллион) обнаружены необычные, труднопредсказуемые химические свойства. Оказалось, что такие наночастицы, как кластеры, обладают высокой активностью и с ними в широком интервале температур возможно осуществление реакций, которые не идут с частицами макроскопического размера. Изучением химических свойств таких частиц и занимается нанохимия.
Слайд 20— изучение биологических наносистем и создание методов использования наносистем в лечебных
целях (медицинская нанохимия);
— разработку теоретических моделей образования и миграции наночастиц в окружающей среде и методов очистки природных вод или воздуха от наночастиц (экологическая нанохимия).
создание теоретических моделей поведения наносистем при синтезе наноматериалов и поиск оптимальных условий их получения (синтетическая нанохимия);
Нанохимия
Слайд 21 разработка теоретических основ применения наносистем в технике и нанотехнологии, методов
предсказания развития конкретных наносистем в условиях их использования
(прикладная нанохимия),
а также поиск оптимальных способов эксплуатации (техническая нанохимия);
(прикладная нанохимия),
а также поиск оптимальных способов эксплуатации (техническая нанохимия);
Слайд 22Материалы для жестких дисков
Сенсоры для определения следовых конц-ий летучих органических веществ
в воздухе
композиты
Катализаторы очистки отходящих газов
Материалы, устойчивые к коррозии
Материалы для медицины и биомедицины
Керамика и коллоидные металлы
Катализаторы нового поколения для химии и нефтехимии
Нанооптика и метериалы для чипов
Материалы дляэнергетики
Нанопористые материалы
композиты
Катализаторы очистки отходящих газов
Материалы, устойчивые к коррозии
Материалы для медицины и биомедицины
Керамика и коллоидные металлы
Катализаторы нового поколения для химии и нефтехимии
Нанооптика и метериалы для чипов
Материалы дляэнергетики
Нанопористые материалы
Перспективные направления развития нанотехнологий
Слайд 23Нанотехнологии
в промышленности
Промышленности в России
выделено
5,2 млрд. рублей для развития нанотехнологий.
Слайд 24Пилотный проект “Роснанотеха” связан с разработкой сверхэкономичных осветительных технологий, а второй,
уже одобренный наблюдательным советом госкорпорации, относится к производству сложных оптических поверхностей.
в настоящее время на стадии экспертизы находятся 17 промышленных проектов в сфере нанотехнологий.
в настоящее время на стадии экспертизы находятся 17 промышленных проектов в сфере нанотехнологий.
Слайд 25Покрытия (хром, никель, золото, серебро и др.) наносятся в гальванических ваннах
с введением в электролит дозированного количества ультрадисаерсного углеродного порошка (кластера) с размером частиц 50-70 нм
Слайд 26Созданный на основе сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) нанотехнологический комплекс (НТК) «УМКА»
предназначен для проведения демонстрационных, исследовательских и лабораторных работ на атомно-молекулярном уровне в области физики, химии, биологии, медицины, генетики и других фундаментальных и прикладных наук, в том числе, технологических работ в сфере наноэлектроники.
Слайд 271 сентября 2008 года Правлением Российской корпорации нанотехнологий утвержден проект для
финансирования - создание предприятия по производству металлорежущего инструмента с наноструктурированным покрытием. Партнерами Корпорации в данном проекте выступили ОАО «НПО Сатурн» и Газпромбанк. Общий объем инвестиций в проект составляет 1 млрд. рублей, из которых 500 млн. рублей профинансирует Госкорпорация.
Слайд 29
Созданы лекарственные препараты на основе
серебра.
Производимые препараты
прошли испытания
во многих организациях России, используются при лечении широкого спектра заболеваний, благодаря противовирусной и противогрибковой активности частиц препарата размером в несколько нанометров.
Слайд 30 созданы системы типа "лаборатории-на-чипе", проводящие экспресс-анализ ДНК и других
биомолекул; производятся наноматериалы для искусственных протезов конечностей с хорошей адгезией к живым тканям. Детально разработаны наноустройства, способные выполнять определенные медицинские операции; разработано программное обеспечение
для моделирования
поведения нанороботов
в теле человека.
для моделирования
поведения нанороботов
в теле человека.
Слайд 31Медицина уже имеет в своем
арсенале наночастицы
(в первую очередь
на
основе кремния),
которые содержат лекарства
и могут доставлять их в клетки.
Широко применяются липосомы - сферические двухслойные мембраны, содержащие внутри лекарственные вещества.
Но это только первые шаги наномедицины.
которые содержат лекарства
и могут доставлять их в клетки.
Широко применяются липосомы - сферические двухслойные мембраны, содержащие внутри лекарственные вещества.
Но это только первые шаги наномедицины.
Слайд 32 Госкорпорация “Роснанотех” готовит к утверждению пилотный инвестпроект в области
медицинских технологий, который посвящен разработке новых технологий брахитерапии - высокоточного метода лечения онкологических заболеваний, его суть заключается во введении источника излучения непосредственно внутрь злокачественной опухоли.
Брахитерапия
позволяет обеспечить
максимальное
радиационное воздействие
на опухоль при
минимальном ущербе
здоровым тканям и органам.
Брахитерапия
позволяет обеспечить
максимальное
радиационное воздействие
на опухоль при
минимальном ущербе
здоровым тканям и органам.
Слайд 33Уже сегодня сделан первый шаг на пути решения омоложения организма с
помощью нанотехнологий. Разработана технология производства белья с биофотонами и препаратов для оздоровления человека.
