Презентация, доклад А что же из себя представляют нанотехнологии?

заменят лекарства
Биометрический паспорт
В Японии разработан первый "наномозг"
Нанотехнологии на службе безопасности
500 терабайт в одном дюйме - это возможно!
Новое нановещество мгновенно заживляет раны
Спастись от паралича помогут нанотехнологии
Белок для пластмасс
Нанороботы - будущий триумф или трагедия

Использование нанотехнологий человеком

этом значительно легче. Ученые включили крошечные пластинки оксида алюминия в полимер для получения легкого, эластичного и прочного материала. Результатом его применения могут стать долговечные протезы костей и зубов, легкие почти не изнашивающиеся детали автомобилей и самолетов, эластичные и прозрачные печатные платы и электронные элементы.

Наноконкурент металла

Пытаясь создать такой материал, ученые старались скопировать наноструктуры, наблюдаемые в природе. Раковины, кости, зубная эмаль – все эти материалы состоят из прочных микропластинок, находящихся в полимерной матрице, как кирпичи в растворе. Такая структура позволяет соединить гибкость полимера с прочностью керамики.

той же прочности. Он может стать заменой стекловолокну, используемому в автомобилестроении. Материал будет прочен не в одном измерении, как материалы на основе волокна, а во всех, в силу его структуры – распределенных в полимере микропластинок. Кроме того, новый материал полупрозрачен, что позволяет применить его в электронике. Из материала со сходными свойствами сделана упоминавшаяся нами трубка нового поколения.

особую нановзрывчатку, способную порождать сверхзвуковую ударную волну, которая поможет доставлять лекарственные вещества прямо в раковые клетки, не повреждая при этом здоровые клетки организма.

Раковые клетки теперь будут... взрывать!

Лекарство вводится в организм обычным способом (инъекцией) и распространяется естественным образом по телу больного. Затем, при помощи разработанного прибора на нановзрывчатке, в место опухоли подается мощный импульс. Ударные волны, сгенерированные этим импульсом, приводят к образованию крошечных отверстий в клетках опухоли, что помогает лекарству попадать прямо в клетки. За счет сверхзвуковых ударных волн лекарство доставляется в клетки опухоли за считанные миллисекунды.

лет. Кроме применения в биомедицине, нановзрывчатка может быть на пользу и в других сферах, таких как геология и сейсмология.
Изначально же эта технология использовалась армией США для обнаружения взрывных устройств, во время которого ударные волны посылались в землю, помогая формировать изображение того, что находится под поверхностью.

патологических изменений в организме человека, и лишь недавно было доказано лечебное воздействие электромагнитных полей. Ученые из Гарвардского университета нашли еще одно применение электромагнитному полю в медицине, показав возможность дистанционного управления введенными в организм магнитными наночастицами (наномагнетиками), способными "включать" и "выключать" различные биохимические процессы внутри клеток.

Наномагнетики заменят лекарства

В исследовании были использованы частицы диаметром в 30-нм, названные авторами "нанобиотиками". Каждая частица состояла из 5-нм металлического ядра, покрытого молекулами белка, способными связываться со специфическими рецепторами клеток, на которые и было направлено действие терапии. Частицы оставались нейтральными до их активации внешним магнитным полем, во время которого они, пытаясь объединиться в кластеры, воздействовали на рецепторы мембран, запуская каскад биохимических реакций внутри клеток.

можно использовать для централизованной массовой активации специфических антидотов внутри организма солдат, в случае их попадания в зону действия отравляющих веществ или воздействия токсинов в результате применения бактериологического оружия.

биометрический документ печатается на Гознаке. По словам госчиновников, его практически невозможно подделать.

Биометрический паспорт

У нового документа внизу под гербом будет стоять специальный значок, который и делает паспорт биометрическим. На пластиковой страничке фотография будет черно-белой, но при считывании чипа на компьютере возникает цветная фотография с копией подписи владельца паспорта. Наличие двух идентичных вариантов подписей – на самой странице паспорта и в электронном виде – обеспечивает безопасность.

«Наномозг» можно будет использовать при создании нанороботов, проекты которых пока находятся в стадии разработки. Нанороботы могут широко использоваться в медицинских целях. Нанороботы могли бы доносить медицинские препараты в те места человеческого организма, которые в них нуждаются. Однако нанороботы требуют контроля, и для того, чтобы заложить в них программу, необходим «наномозг».

В Японии разработан первый "наномозг"

при создании высокопроизводительных процессоров для современных компьютеров. Уже разработан более крупный образец «наномозга», который может послужить основой для процессоров будущего.

газов, таких как зарин, горчичный газ, аммиак и боевые газы нервно-паралитического действия.
Детектор не превышает размеров спичечного коробка и позволяет мгновенно выводить результаты анализа на монитор. «Мы полагаем, что это устройство найдет широкое применение в органах безопасности, а также для защиты окружающей среды», - заявил Майкл Странно, профессор кафедры химических технологий. Разработанный им детектор имеет необыкновенную чувствительность, определяя один фемтомоль (около одного миллиарда молекул) вещества.

Нанотехнологии на службе безопасности

приводит к радикальному увеличению объема хранимой информации без увеличения размера устройства.
Благодаря прорыву в области нанотехнологий ученых объем памяти на единицу площади может увеличиться в 150 тыс раз.
Профессор Ли Кронин и доктор Малькольм Дадодвала добились размещения объема информации в 500 терабайт, записанных на одном квадратном дюйме (около шести кв. см.)

500 терабайт в одном дюйме - это возможно!

одном чипе, может быть увеличено с текущего предела в 200 миллионов до одного миллиарда транзисторов.

время должно состояться испытание нового наноматериала. Если эксперимент пройдет успешно, то появление подобного наноматериала способно совершить переворот в медицине.
Это вещество может быть применено службами спасения при авариях и катастрофах, а также в полевой медицине. Оно может долго храниться и займет прочное место в полевых аптечках. Кроме того, оно легко разлагается организмом, в отличие от других кровоостанавливающих средств. Однако необходимы дальнейшие испытания для установления всех свойств этого вещества.

Новое нановещество мгновенно заживляет раны

что буквально позволит встать на ноги людям, прикованным к инвалидному креслу. Созданное вещество, после ввода в спинномозговую ткань, формирует нановолоконную структуру, стимулирующую рост нервных клеток и обеспечивающую восстановление функционирования спинного мозга.

Спастись от паралича помогут нанотехнологии

Это жидкий материал, разработанный профессором Самуэлем Штуппом в Северо-Западном университете в Чикаго содержит молекулы, которые с помощью механизма самосборки превращаются в нановолокно, создающее нечто вроде каркаса для роста нервной ткани.

человека всегда стоял достаточно остро. В очередной раз природа подсказывает исследователям способ создания на основе нанотехнологий нового биополимера из амилоидных волокон.
Способность амилоидов к самосборке в соединении с их пластичностью делает их перспективной основой для наноматериалов. Например, поверхность может быть покрыта слоем биосовместимого полимера для применения в медицинской диагностической аппаратуре. Также амилоиды могут быть применены для разработки нанотранспортировки лекарств, где они будут формировать защитную пленку для наночастиц. Функциональные белки, такие как энзимы, могут быть привязаны к механизму образования амилоидов с целью имитации биологических процессов. Амилоидные волокна станут основой для многих наноструктур. Например, можно создать коаксиальный кабель диаметром в несколько нанометров путем покрытия амилоидных нанотрубок серебром с последующим нанесением слоя золота. Амилоид – крайне перспективный материал, расширить возможности применения которого помогут нанотехнологии, уверены ученые.

Белок для пластмасс

Они должны обладать функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. Размеры нанороботов не превышают нескольких нанометров. Согласно современным теориям, нанороботы должны уметь осуществлять двустороннюю коммуникациию: реагировать на акустические сигналы и быть в состоянии подзаряжаться или перепрограммироваться извне посредством звуковых или электрических колебаний. Также важной представляются функции репликации – самосборки новых нанитов и программированного самоуничтожения, когда среда работы, например, человеческое тело, более не нуждается в присутствии в нем нанороботов. В последнем случае роботы должны распадаться на безвредные и быстровыводимые компоненты.

Нанороботы - будущий триумф или трагедия для человечества?

вмешиваться в эти процессы, доставлять лекарства, соединять и разрушать ткани, синтезировать новые. Фактически, нанороботы могут постоянно омолаживать человека, реплицируя все его ткани. На данном этапе учеными разработана сложная программа, моделирующая проектирование и поведение нанороботов в организме. Чрезвычайно детально разработаны аспекты маневрирования в артериальной среде, поиска белков с помощью датчиков. Ученые провели виртуальные исследования нанороботов для лечения диабета, исследования брюшной полости, аневризмы мозга, рака, биозащиты от отравляющих веществ.

«Машины Созидания» повествует о сбое в программе роботов, в силу чего они превращают всю землю в месиво из самих себя. Читатель также может вспомнить «Непобедимый» Станислава Лемма, в котором крошечные роботы, наследие цивилизации Лиры, будучи примитивными механизмами, объединяются миллионами, образуя мыслящие конструкции, готовые уничтожить человека человека с бездушием механизма чтобы затем снова погрузиться в тысячелетний стазис.

в очередной раз сталкиваемся с вопросом постановки формулировки: меняют ли наши нововведеня нашу же жизнь, или мы сами её меняем. Сможем ли мы создать на основе наномеханики мир, свободный от голода, нужды и при этом имеющий потенциал к развитию, или дорога из желтого нанокирпича приведет нас к хаосу новых войн будет зависеть от нас самих, но ясно одно: мир меняется и мы стремительно меняемся вместе с ним.

дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомарной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

А что же из себя представляют нанотехнологии?

Нанотехнологии — это технологии работы с веществом на уровне отдельных атомов. Традиционные методы производства работают с порциями вещества, состоящими из миллиардов и более атомов. Это значит, что даже самые точные приборы, произведённые человеком до сих пор, на атомарном уровне выглядят как беспорядочная мешанина. Переход от манипуляции с веществом к манипуляции отдельными атомами — это качественный скачок, обеспечивающий беспрецедентную точность и эффективность.

создание наномашин, то есть механизмов и роботов размером с молекулу
· непосредственная манипуляция атомами и молекулами и сборка из них чего угодно

Нанотехнологии обычно делят на три направления:

до н.э. он впервые использовал слово "атом", что в переводе с греческого означает "нераскалываемый", для описания самой малой частицы вещества.

29 декабря 1959 г.
Профессор Калифорнийского технологического института Ричард Фейнман (Нобелевский лауреат 1965 г.) в своей лекции «Как много места там, внизу» ("There’s plenty of room at the bottom"), прочитанной перед Американским физическим обществом, отметил возможность использования атомов в качестве строительных частиц. С тех пор начинается создание атомно-силовых и сканирующих туннельных микроскопов, способных не только давать трехмерный рисунок расположения атомов, но и перемещать их. Другой отправной точкой в теории нанороботов можно считать книгу «Машины Созидания» американского ученого Эрика Дрекслера, в которой он описывает минироботов, которые работают по заданным программам и собирают из молекул что угодно, в том числе и самих себя.

День Рождения НАНОтехнологий

будут названы нанотехнологией, связывают с известным выступлением Ричарда Фейнмана «Там внизу много места» (англ. «There’s Plenty of Room at the Bottom»), сделанным им в 1959 году в Калифорнийском технологическом институте на ежегодной встрече Американского физического общества. Ричард Фейнман предположил, что возможно механически перемещать одиночные атомы, при помощи манипулятора соответствующего размера, по крайней мере, такой процесс не противоречил бы известным на сегодняшний день физическим законам.

История развития нанотехнологий

этим термином производство изделий размером несколько нанометров. В 1980-х годах этот термин использовал Эрик К. Дрекслер в своих книгах: «Машины создания: грядёт эра нанотехнологии» («Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology») и «Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation». Центральное место в его исследованиях играли математические расчёты, с помощью которых можно было проанализировать работу устройства размерами в несколько нанометров.