Название курса: Введение в нанотехнологии
Номер курса в каталоге: 1
Цель курса: дать понятие об истории возникновения, общей значимости и сути нанотехнологий и наноматериалов
Аудитория: школьники 7-11 класса
Краткая пояснительная записка: Развитие нанотехнологий как современной междисциплинарной области исследований происходит закономерно вместе с получением новых фундаментальных и прикладных знаний "традиционными" науками - химией, физикой, биологией, математикой и моделированием сложных систем. Интеграция полученных достижений дает возможность дальнейшего развития научно - технического прогресса в новом, нанотехнологическом направлении, опираясь на новые научные знания. Основная особенность приводимых ниже лекций - рассказ о "пятом измерении", о стоении материи и особенных свойствах наноуровня ее структуры с точки зрения фундаментальной науки и инженерной практики. «Нано» - короткий, хотя и важный, отрезок «пятого измерения», его принципиальная важность заключается в том, что на этом кусочке пространственной шкалы реализуются интереснейшие, практически важные химические и физические взаимодействия. В действительности любые объекты и материалы можно и нужно изучать на разных пространственных масштабах, особенности структуры и свойств материалов на которых (структурная иерархия) лишь в неразрывной совокупности предопределяют его конечные свойства, важные для фундаментальных исследований и, конечно, практики. Кроме макроуровня (объект в целом) и атомарного уровня (определяющие, фундаментальные характеристики вещества), обычно выделяют масштабный уровень "микро" (характерный размер - микроны, то есть тысячные доли миллиметра), который задает так называемые "структурно-чувствительные" свойства материала, зависящие, например, от размера зерен керамики. Большую роль часто играет и субмикронный масштаб. Что касается "нано", IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry, Международный союз чистой и прикладной химии) установил, что если хотя бы по одному измерению размер объекта меньше 100 нм (0,1 мкм), то мы говорим о наносистеме - это и есть уровень наномасштабов. Логичнее было бы определить, что "настоящее нано" начинается с момента появления наноэффектов - изменений физических свойств веществ, связанных с переходом к этим масштабам. Таким образом, в конечном счете, для создания наноматериалов оказывается важным не только их состав (определяющий основные свойства), размер ("модифицирующий" свойства), но и "размерность" (делающая частицы неоднородными) и упорядочение в системе (усиление, "интеграция" свойств в ансамбле нанообъектов). Это характерно для нанотехнологий - новое качество, как правило, получается только при правильно организованной структуре на более крупных масштабах, чем нано...
Основные лекции:
- Лекция 1. "Гномьи сказки". История возникновения и основные черты нанотехнологий. Обсуждение вклада российских научных школ и роли молодых ученых в развитии нанотехнологий.
- Лекция 2. "Наноазбука". Ознакомление с научно - популярной книгой по нанотехнологиям и введением к ней. Обсуждение особенностей наносистем, нанотехнологий, наноматериалов.
- Лекция 3. "Междисциплинарность". Междисциплинарность нанотехнологий. Обсуждение идеологии научных исследований для развития нанотехнологий.
- Лекция 4. "Нанометр". Единицы измерения и типичный размер нанообъектов. Обсуждение особенностей наносостояния и явлений, происходящих в нанодиапазоне.
- Лекция 5. Нанотехнологии. Суть и определения нанотехнологий. Обсуждение возможной роли нанотехнологий в нашей жизни.
- Лекция 6. Нанофизика. Физика и нанотехнологии. Обсуждение физических явлений в наномире и роли в создании наноустройств.
- Лекция 7. Нанохимия. Химия и нанотехнологии. Обсуждение химических явлений в наномире и принципов создания новых наноматериалов.
- Лекция 8. Нанобиотехнологии. Биология и нанотехнологии. Обсуждение биологических процессов и объектов, затрагивающих наноуровень. Биофизические и биохимические процессы.
- Лекция 9. Что читать?. Использование книг, сети Интернет (научных, научно - популярных и образовательных сайтов) и доступных баз данных. Обсуждение правильных методик поиска требуемой информации в области нанотехнологий.
Дополнительный материал:
- Вводное слово академика Ю.Д.Третьякова
- Что такое нано?, Богатство наномира (полная версия лекции)
- Мнения о "нано"
- Вводные материалы
- История и перспективы развития нанотехнологий
- Введение (Наноазбука)
- Микрообзоры в области нанотехнологий
- Основы нанотехнологий
- Введение в нанотехнологии
- "Очарование нанотехнологий"
- "Огонь и материалы"
- "Электричество и материалы"
- "Холод и материалы"
- "Свет и материалы"
- "Вода и материалы"
- Нанотехнологическое самосознание
- Азбука нанотехнологий по версии Форума по нанотехнологиям
- Философия наносинтеза
- «Микро» против «нано»?
- Ультрадисперсные материалы
- Фундаментальные основы нанотехнологий
- Особенности физических взаимодействий на наноуровне
Вопросы и викторины для самоконтроля:
- Тест самоконтроля. Что такое НАНО?
- Химическая магия
- Рассадник идей
- Викторина для юных нанотехнологов
- Очень просто о нанотехе
- Детская нанотехнологическая викторина
Литература и ссылки:
Взаимодействие с кураторами - в ЗНТШ.
Другие миникурсы в кластере "Миникурсы":
- 1.Введение в нанотехнологии
- 2.Объекты наномира
- 3.Углеродные наноматериалы
- 4.Поверхность
- 5.Получение наноматериалов
- 6.Самоорганизация и материалы
- 7.Инструменты нанотехнологий
- 8.Нанотехнологии здоровья
- 9.Физика наноустройств, информационные технологии и альтернативная энергетика
- 10.Перспективы развития нанотехнологий
НИКАКИЕ из приводимых здесь материалов не могут быть использованы в коммерческих целях или свободно распространяться (копироваться) без разрешения авторов приводимых материалов, а также воспроизводиться и транслироваться в любой форме без разрешения. Материалы могут быть использованы с обязательной ссылкой на авторов, правообладателей (информация о контактах авторов - по запросу через сайт support@nanometer.ru) только в образовательных целях.
 |
|
