Для подготовки к олимпиаде "Нанотехнологии - прорыв в будущее!" опубликовано три программы электронных курсов:
- Физико - математические основы наносистем
- Химико - биологические особенности наносистем
- Материаловедение наносистем
Каждый из курсов содержит одинаковый блок "А" с общими материалами, методиками и тестами самоподготовки, а также блок "Б" со специализированными материалами, различными для каждого курса. Блок А можно пройти один раз по своему собственному выбору до или после изучения блока "Б" в каждом курсе.
А. Общий блок курсов подготовки к Всероссийской олимпиаде «Нанотехнологии – прорыв в будущее!»
I. Общая информация об олимпиаде
Всероссийская Интернет – олимпиада «Нанотехнологии – прорыв в будущее!» официально включена в реестр Российского Совета Олимпиад Школьников РСОШ под номером 7, ей присвоен 1 уровень. Традиционно в олимпиаде 2019 / 2020 года по комплексу предметов (химия, физика, математика, биология) смогут принять участие школьники 7 – 11 класса, будут конкурсы и для более младших школьников («Юный эрудит»), состоится ставший уже традиционным конкурс проектных работ школьников («Гениальные мысли»); студенты и аспиранты, молодые ученые смогут принять участие в конкурсе научно – популярных статей по материалам собственных научно – исследовательских работ («Просто о сложном»), а также в конкурсе тьюторов; победители конкурса National Student Team Contest пополнят костяк команды на международную наноолимпиаду. С целью ускоренной подготовки к олимпиадам данной серии всех участников мы публикуем программы дистанционной поддержки участников, которые могут быть также использованы во время заочного, отборочного, этапа олимпиады.
Для оперативного информирования о событиях следует обратить внимание на официальные страницы Наноолимпиады в
- Фейсбук (https://www.facebook.com/enanos.nanometer.ru),
- ВКонтакте (https://vk.com/enanos),
- Инстаграм (@enanos.nanometer.ru, хэштег #enanosnanometerru),
- Видеоканал с лекциями на Yutube.
Рекомендуется подписаться на рассылку сайта олимпиады, новым участникам - зарегистрироваться, остальным - обновите свой профиль.
II. Образование в области нанотехнологий
Основные лекции и выступления ведущих ученых по вопросам нанотехнологического образования и проектной деятельности:
- Российское химическое образование. Валерий Васильевич Лунин, академик РАН, профессор, президент химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.
- Междисциплинарное материаловедение. Валентин Михайлович Иевлев, академик РАН, профессор, заведующий кафедрой междисциплинарного материаловедения факультета наук о материалах МГУ имени М.В.Ломоносова.
- Опыт проведения химических смен в Образовательном Центре «Сириус». Андрей Анатольевич Дроздов, к.х.н., доцент, кафедра неорганической химии химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова.
- Дистанционные курсы химического факультета для подготовки абитуриентов по химии: организация обучения, результаты и перспективы. Елена Владимировна Карпова, к.х.н., доцент, кафедра неорганической химии химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова.
- Проектная работа школьника - новая возможность в современном образовании. Андрей Васильевич Харченко, к.х.н., м.н.с. кафедры неорганической химии химического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова.
- Проектная деятельность в школьном образовании: модный тренд или ключевое направление? Александр Кириллович Гладилин, д.х.н., профессор, заместитель директора Университетской гимназии по развитию инновационной деятельности, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Исследовательские работы школьников в СУНЦ МГУ. Наталья Игоревна Морозова, к.х.н., доцент, Специализированный учебно-научный центр (факультет) – школа-интернат имени А.Н. Колмогорова Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.
- Довузовская подготовка школьников на химическом факультете МГУ. Владимир Викторович Миняйлов, к.х.н., зам. декана химического факультета Московского государственного университета имени М.В.Ломоносова.
- ЦМИТ «Нанотехнологии»: Наномир в 3D. Как преуспеть в современном мире. Игорь Владимирович Яминский, д.ф.-м.н., профессор, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Чему учат олимпиады по химии школьников и учителей? Вадим Владимирович Еремин, д.ф.-м.н., профессор, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Общие принципы решения олимпиадных задач. Вадим Владимирович Еремин, д.ф.-м.н., профессор, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Качественные задачи на распознавание веществ. Андрей Анатольевич Дроздов, к.х.н., доцент, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Задачи на реакционную способность неорганических веществ. Андрей Анатольевич Дроздов, к.х.н., доцент, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Химическая стехиометрия. Вадим Владимирович Еремин, д.ф.-м.н., профессор, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Задачи олимпиады Ломоносов. Андрей Анатольевич Дроздов, к.х.н., доцент, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Олимпиадные задачи с межпредметным содержанием. Андрей Анатольевич Дроздов, к.х.н., доцент, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Задачи школьного этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии. Андрей Анатольевич Дроздов, к.х.н., доцент, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Лучшие задачи муниципального этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии. Вадим Владимирович Еремин, д.ф.-м.н., профессор, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
- Лучшие задачи регионального этапа Всероссийской олимпиады школьников по химии. Вадим Владимирович Еремин, д.ф.-м.н., профессор, Московский государственный университет имени М.В.Ломоносова.
Дополнительные лекции и материалы
- Наноолимпиада для учителей
- Основные особенности нанохимии
- Эксперименты по нано и их интерпретация
- Занимательные опыты и теория наноолимпиады для школьников
- Семинар - экспериментариум
- Химики без границ
- Как пробудить и развить интерес школьников и студентов к химии
- Методические особенности организации олимпиад школьников
- Как сделать практикум по химии эффективным
- Эстетика нанотехнологий
- Практические работы в области химии и нанотехнологий
- Олимпиадные задачи и их решения
- Задания наноолимпиады и их решения
- Молекулы, волосы, микросхемы, магнитные диски - как все это устроено? – сканирующий зондовый микроскоп поможет Вам это понять!
- «Лаборанты» или «творцы»?
III. Задания наноолимпиады и викторины самоконтроля
Архив сборников заданий и материалы Олимпиады за все года ее проведения дан в разделе Архив. Викторины и тесты самотестирования приведены в разделе Викторины:
- Сборник заданий 2019 года.
- Сборник заданий 2018 года.
- Сборник заданий 2017 года.
- Сборник заданий 2016 года.
- Сборник заданий 2015 года.
- Сборник заданий 2014 года.
- Сборник заданий 2013 года.
- Сборник заданий 2012 года: упрощенные задания дли школьников 7-8 классов; 9-11 классов; задачи повышенной сложности для школьников 7-11 классов.
- Сборник заданий 2007-2011 года: химия и наука о материалах; физика наносистем; математика; бионанотехнологии и медицина; викторина, тесты, угадайки.
- Перспективные темы проектных работ школьников
- Тест по физике. Для тех, кто активно изучает наномир и нанотехнологии и хочет проверить свои текущие знания, мы предлагаем тесты - четыре предметных и один междисциплинарный. В каждом тесте только один вариант ответа является правильным. Тесты предназначены только для вашей самостоятельной работы, их результаты нигде не учитываются. Надеемся, что они будут для вас интересными и помогут лучше подготовиться к олимпиаде.
- Тест по биологии. Для тех, кто активно изучает наномир и нанотехнологии и хочет проверить свои текущие знания, мы предлагаем тесты - четыре предметных и один междисциплинарный. В каждом тесте только один вариант ответа является правильным. Тесты предназначены только для вашей самостоятельной работы, их результаты нигде не учитываются. Надеемся, что они будут для вас интересными и помогут лучше подготовиться к олимпиаде.
- Тест по математике. Для тех, кто активно изучает наномир и нанотехнологии и хочет проверить свои текущие знания, мы предлагаем тесты - четыре предметных и один междисциплинарный. В каждом тесте только один вариант ответа является правильным. Тесты предназначены только для вашей самостоятельной работы, их результаты нигде не учитываются. Надеемся, что они будут для вас интересными и помогут лучше подготовиться к олимпиаде.
- Химическая магия. В этой викторине для школьников спрашивается о химической подоплеке простых, достаточно обычных и доступных экспериментов, которые приводят к получению веществ, использующихся при создании тех или иных "нанотехнологических" устройств.
- Теоретическая викторина для старших школьников. Викторина повышенной сложности для школьников. Требует проведения расчетов, по времени занимает от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от уровня знаний школьника.
- Междисциплинарная викторина по нанотехнологиям для студентов и аспирантов. Викторина высокой сложности для студентов и аспирантов. Требует проведения расчетов, по времени занимает от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от уровня знаний.
- Теоретическая нановикторина для школьников. Викторина высокой сложности для школьников. Требует проведения расчетов, по времени занимает от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина "Материалы настоящего и будущего". Викторина обычной сложности для школьников в области наноматериалов, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина "Рассадник идей (deja vu)". Викторина обычной сложности для всех творческих людей, по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Социальные аспекты нанотехнологий". Викторина обычной сложности для школьников, студентов, аспирантов, молодых ученых "Социальные аспекты нанотехнологий", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Углеродные наноматериалы". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Углеродные наноматериалы", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Альтернативная энергетика". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Альтернативная энергетика", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Фотоника и нанофотоника". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Фотоника и нанофотоника", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Образование в сфере нанотехнологий". Викторина обычной сложности для учителей, преподавателей, студентов, аспирантов, молодых ученых "Образование в сфере нанотехнологий", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Зеленая химия, экология и медицина". Викторина обычной сложности для школьников в области зеленой химии, экологии и медицине, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина "Синтез и анализ нанообъектов". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Методы синтеза и анализа нанообъектов", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Нанофизика, наноэлектроника". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Физика наноустройств и наноэлектроника", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Функциональные наноматериалы". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Функциональные наноматериалы", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Энергия везде и отовсюду". Викторина обычной сложности для школьников в области альтернативных источников энергии, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина "Наноматериалы для инженеров". Викторина обычной сложности для школьников в области инженерных наноматериалов, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина для юных нанотехнологов. Шуточная викторина для начинающих, составленная для тех, кто еще почти ничего не знает, но кому кажется, что он уже очень много чего - то слышал вокруг. Проверьте свои интуитивные знания!
- Викторина "Очень просто о нанотехе". В этой маленькой викторине мы хотели задать простые вопросы и получить такие же почти очевидные ответы. Попробуйте свои силы и чувство юмора.
- Комплексная викторина по нанохимии. Данная викторина для различных категорий учащихся - от школьников до аспирантов - составлена в соответствии с набором задач, предлагавшихся в различные года на Интернет - олимпиадах по нанотехнологиям.
- Викторина по альтернативной энергетике. В викторине дается ряд простых вопросов, которые позволят Вам проверить свои базовые представления об этом перспективном классе источников тока и использовании в них наноматериалов.
- Викторина "Огонь и материалы". В рамках цикла открытых лекций для школьников в области химии, физики, механики и биологии в качестве тренировки рекомендуется для себя пройти небольшую викторину.
- Комплексная викторина по нанотехнологиям для студентов и аспирантов. Тесты - "угадайки" несовершенны по своей природе. Их единственное преимущество - возможность быстрого проведения и экспресс-оценки знаний, частно - в автоматизированной форме. Вам тоже предлагается ответить на вопросы викторины и проверить свои знания, если они выше среднего уровня. Это будет особенно полезно, если Вы были или собираетесь стать участником нанотехнологических Олимпиад...
- Викторина "Удивительный углерод". Викторина обычной сложности для школьников в области углеродных наноматериалов, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина "Конструкционные наноматериалы". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Конструкционные, композитные, высокомолекулярные наноматериалы", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Экология, наномедицина, нанобиотехнологии". Викторина обычной сложности для студентов, аспирантов, молодых ученых "Зеленая химия, экология, наномедицина, нанобиотехнологии и биомиметика", по времени занимает от нескольких минут до получаса в зависимости от уровня знаний.
- Викторина "Физика и нанотехнологии". Викторина обычной сложности для школьников в области физики и нанотехнологий, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Теоретическая викторина о природе "нано" для начинающих. Викторина повышенной сложности для школьников и начинающих (примерно уровень 7 - 8 класса). Требует проведения простых расчетов, по времени занимает от нескольких часов до нескольких дней в зависимости от уровня знаний школьника.
- Викторина "Свет и оптика". Викторина обычной сложности для школьников в области света и оптики, по времени занимает от нескольких минут до часа в зависимости от уровня знаний школьника.
- Детская нанотехнологическая викторина. Небольшая и несложная викторина по нанотехнологиям, в которой собраны вопросы и некоторые ответы на "детские" вопросики в области "нано". Взрослые, конечно, знают ответы на все это, а вот те замечательные школьники, которые захотят присоединиться к Заочной Нанотехнологической Школе (ЗНТШ), точно могут потренироваться игре в вопросы и ответы, мы желаем им удачи.
- Тест "Наномир". Предлагаем достаточно простые вопросы "угадайки" по теме "Наноматериалы, поверхность, энергия", в каждом из которых только один ответ правильный.
- Тест "Микромир". Предлагаем достаточно простые вопросы "угадайки" по теме "Оптика и электроника", в каждом из которых только один ответ правильный.
- Тест "Живой мир". Предлагаем достаточно простые вопросы "угадайки" по теме "Медицина и фармакология", в каждом из которых только один ответ правильный.
- Сложный тест "Нанохимический диктант". Для любителей более сложных вопросов предлагаем в качестве тренировки викторину "Нанохимический диктант" (он сложен для младших школьников, поэтому им мы не рекомендуем его проходить). Просто поставьте галочку в том ответе у каждого из 15 вопросов, который вам кажется наиболее правильным.
- Без запинки. Небольшой разминочный тест. Попробуйте засечь время и пройти тест разом, но вдумчиво и честно. Так Вы узнаете, кто вы есть в области нанотехнологий...
Б. Специализированные тематические материалы
Поверхность и методы исследования
Особые свойства поверхности, границ раздела и их вклад в особые характеристики наноматериалов…
Поверхность, граница раздела фаз (веществ) - будь то пара "пленка - подложка" в микроэлектронике, поверхность катализатора (вещества, ускоряющего прямую и обратную реакцию), поверхность мыльного пузыря ("водяная пленка"), совокупная поверхность наночастиц в растворе, в паре, в другом твердом теле, поры высокопористых мембран, сорбентов, фильтров - практически всегда явлется основной сценой, где разыгрывается главный сценарий химических, электрохимических, фотохимических, биохимических превращений в наномире, где реализуется обмен магнитной, электрической энергией, туннелирование и пр. Это и понятно! Кроме наличия на поверхности атомов с ненасыщенным координационным окружением (для химиков это "оборванные химические связи"), частичного избыточного положительного или отрицательного заряда, "прилипших" молекул из "соседней" среды, в которой находится нанообъект, поверхность является естественным транспортным путем при переходе атомов от одной частицы к другой, при диффузии, при обмене энергии. Именно в наномире почти все объекты характеризуются повышенной площадью поверхности, потому что все такие объекты маленькие и у них существенно возрастает соотношение атомов на поверхности к количеству атомов "в объеме" (так, для "шариков" диаметром 5 нм это 50%, а для таких же шариков, но диаметром 1 мм, на поверхности присутствует менее 1% атомов, все остальное - объем или "тело" шариков). Таким образом, физико - химия поверхности - естественный и очень важный раздел для обязательного изучения для тех, кто хочет заниматься нанотехнологиями.
Основные материалы:
- Коллоидные частицы. Понятие коллоидных растворов. Обсуждение особенностей взаимодействия наночастиц со средой, в которой они находятся.
- Амфифильные соединения и поверхностно - активные вещества. Понятие ПАВ. Обсуждение структуры и строения ПАВ и их использования в науке, технике и быту.
- Пленки Лэнгмюра - Блоджетт. Метод Лэнгмюра - Блоджетт получения пленок и покрытий. Описание способов молекулярной сборки и получения мономолекулярных слоев.
- Мицеллы. Формирование мицелл и их строение. Использование мицелл как микро- и нанореакторов.
- Жидкие кристаллы. Понятие жидкого кристалла. Обсуждение современных классификаций жидких кристаллов и их использования в синтезе наноматериалов, практического применения в науке и технике.
- Мезопористые соединения. Формирование мезопористых соединений. Обсуждение способов получения мезопористых материалов и их практической значимости.
- Блоксополимеры. Блоксополимеры как важный класс материалов для нанотехнологий. Обсуждение строения и свойств блоксополимеров и их практического использования, в частности, при синтезе наноматериалов, для блоксополимерной литографии.
- Нанотрибология. Взаимодействие поверхностей "на молекулярном уровне". Обсуждение атомно - молекулярной природы трения и способов его измерения при взаимодействии нанообъектов.
- Теория оборванных связей и катализ. Особое состояние поверхности. Обсуждение причин повышенной химической, каталитической, агрегативной неустойчивости наноматериалов и особой роли поверхности в их поведении.
Дополнительные материалы:
- "Квантовая механика"
- "Фракталы"
- "Взаимодействие атомов и молекул"
- "Поверхность кристалла"
- "История росинки"
- "Поверхностное натяжение"
- "Лэнгмюровские пленки"
- "Жидкие кристаллы"
- Пористые материалы и нанокомпозиты
- Пористые материалы
- Классификация и свойства дисперсных систем
- Нанотехнология и "мягкая материя"
- "Умные" полимеры
- Микро- и нанофлюидика
- Нанокатализ
- Трение под микроскопом
- Материалы и пленочные структуры спинтроники и стрейнтроники
- Сканирующая зондовая микроскопия
- Методы синтеза и анализа
- Методы исследования и диагностика наносистем (Профессор В.И. Панов)
- Нанобиоаналитические системы (Профессор И.Н. Курочкин)
Самоорганизация в наносистемах и получение функциональных наноматериалов
Понятия самосборки и самоорганизации, часто используемых для получения современных наноматериалов…
Получение наноматериалов с уникальными свойствами, как правило, основано на формировании тех или иных структур, причем часто - иерархических, полезные функции которых определяются не только наноуровнем, но также и другими уровнями структуры. При этом достаточно трудно ожидать, что на наноуровне возможна искусственная манипуляция отдельными нанообъектами с целью "ручной" сборки материала. Это пока что нецелесообразно (медленно и требует совершения большого объема работы). Поэтому естественным способом получения наноматералов могут являться самосборка и самоорганизация. Организация (возникновение упорядочения) при самосборке контролируется, главным образом, конкуренцией различных сил взаимодействия, часто молекулярной природы, наподобие гидрофильных – гидрофобных взаимодействий, сил гравитации, Ван-дер-Ваальсовых или кулоновских взаимодействий. Самосборка– процесс образования упорядоченной надмолекулярной структуры или среды, в котором в практически неизменном виде принимают участие только компоненты (элементы) исходной структуры, аддитивно составляющие или «собирающие», как части целого, результирующую сложную структуру. Самоорганизация может быть использована как механизм создания сложных «шаблонов», процессов и структур на более высоком иерархическом уровне организации, чем тот, что наблюдался в исходной системе, за счет многочисленных и многовариантных взаимодействий компонент на низких уровнях, на которых существуют свои, локальные, законы взаимодействия, отличные от коллективных законов поведения самой упорядочивающейся системы. Для процессов самоорганизации характерны различные по масштабу энергий взаимодействия, а также существование ограничений степеней свободы системы на нескольких различных уровнях ее организации.
Основные материалы:
- Самосборка. Понятие самосборки. Обсуждение возможностей использования самосборки для создания наноматериалов. Самосборка в природе и технике.
- Самоорганизующиеся массивы. Получение ряда наноматериалов. Обсуждение примеров самосборки и ограничений метода.
- Самособирающиеся монослои. Формирование упорядоченных монослоев. Обсуждение возможностей использования самособирающихся монослоев для получения наноматериалов.
- Фотонные кристаллы. Фотонные кристаллы как продукт самосборки. Обсуждение возможностей использования фотонных кристаллов и других сверхрешеток в науке и технике, природные примеры фотонных кристаллов (опал, насекомые).
- Микросферная литография. Использование микросферной литографии для получения наноструктур. Обсуждение возможностей метода.
- Диссипативные структуры. Элементы неравновесной термодинамики.
- Самоорганизация. Понятие самоорганизации. Сравнение понятий "самосборка" и "самоорганизация".
- Демон Максвелла. Нереальные устройства и существа. Обсуждение парадоксов наномира и законов "больших чисел".
Дополнительные материалы:
- Самосборка и самоорганизация
- Самосборка структур из анизотропных объектов
- Получение нанокристаллов и их самосборка
- Самосборка микросфер и бифункциональные микрочастицы - янусы
- Использование блоксополимеров в нанохимии
- Самосборка больших строительных блоков
- Фотонные кристаллы - 2, Фотонные кристаллы - 1
- Фотоника
- Умные ЖК-полимеры
- Супрамолекулярные системы в химии и живой природе
- Молекулярные машины
- Послойная сборка
- Микро-, мезо- и «нано»пористые материалы
Физика наноустройств, информационные технологии и альтернативная энергетика
Ключевые физические явления на наноуровне, использование которых позволяет создавать новые устройства для наноэлектроники, информационных технологий и альтернативной энергетики…
В настоящее время одной из общих тенденций развития современной техники является миниатюризация функциональных устройств. В наиболее явном виде эта тенденция проявилась в процессе эволюции электронных компонентов. Если первые транзисторы было настолько велики, что их можно было взять пальцами, то теперь уже никого не удивляет, что процессор современного компьютера состоит из миллионов транзисторов. Вслед за электронными компонентами миниатюризация затронула и электромеханические устройства. Особый интерес представляют микроэлектро-механические системы или МЭМС (а затем и НЭМС), способные на микроуровне преобразовывать механическую энергию в электрические или оптические сигналы, и наоборот. Создание МЭМСов стало возможно только в последнее время, преимущественно благодаря стремительному развитию полупроводниковых технологий. Несмотря на все достижения нанотехнологии, любые работы на молекулярном уровне остаются чрезвычайно сложной задачей. Однако новые технологические решения подразумевают не только уникальные системы обработки, но и все более емкие «хранилища» информации, создаваемые с использованием все новых физических принципов записи. Развивается "гибкая", печатная, молекулярная электроника. В дополнение к этим важным направлениям создаются и совершенствуются альтернативные способы получения энергии (химические источники тока, солнечная, водородная энергетика, топливные элементы), устройства сверхъэкономного освещения (современные светоизлучающие элементы), бездиссипативной передачи энергии (сверхпроводники второго поколения) и т.д. Создание этих революционных устройств стало возможным благодаря детальному изучению физики явлений, происходящих на наноуровне.
Основные материалы:
- Закон Мура, единицы измерения и нанометрология. Тенденция развития электроники. Обсуждение пределов развития классической "кремниевой" микроэлектроники.
- Квантоворазмерные эффекты, энергетическая щель, экситон, туннелирование. Физические основы создания наноустройств. Обсуждение принципов работы новых типов устройств.
- Наноэлектроника и молекулярная электроника. Понятие наноэлектроники. Обсуждение перспектив и ограничений развития наноэлектроники и молекулярной электроники.
- Квантовые точки, квантовые нити. Понятие квантовой точки. Обсуждение влияния размерного фактора на свойства наноматериалов.
- Наноплазмоника. Понятие наноплазмоники. Обсуждение практического использования наноплазмоники в солнечной энергетике, биосенсорике и других областях.
- Метаматериалы. Понятия метаматериалов. Обсуждение практической значимости метаматериалов.
- Транзистор и одноэлектронный транзистор. Понятие одноэлектронного транзистора. Обсуждение идеи одноэлектронных устройств.
- Квантовый компьютер. Понятие квантового компьютера и кубитов. Обсуждение перспектив создания квантового компьютера.
- Суперпарамагнетизм и устройства хранения информации. Понятие суперпарамагнитных материалов, обсуждение принципов обеспечения сверхвысокой плотности информации.
- Нанороботы, наномашины. Критика идеи нанороботов.
- Пьезодвигатели, наноактуаторы, МЭМС, НЭМС. Понятие микро- и электромеханических систем. Обсуждение возможностей практического использования МЭМС и НЭМС.
- Наноэнергетика, нанобатарейки. Понятие химических источников тока. Обсуждение роли наноматериалов в создании новых поколений ХИТ.
Дополнительные материалы:
- Нанотехнологии в электронике и энергетике
- Квантовые точки
- Альтернативные источники энергии
- Сверхпроводники и сверхпроводимость, ВТСП, ВТСП - ленты
- Плазма
- Магнитное упорядочение и магнитная жидкость
- Элементы микроэлектроники, диоды, транзисторы
- Топливные элементы, люминесценция, светодиоды, источники освещения
- Запись информации
- Получение и свойства квантовых точек
- Диоксид титана
- Микропечатная электроника
- Химические источники тока
- Люминесценция и светоизлучающие элементы
- Люминесценция: не только красиво, но и полезно
- Физические основы наноэлектроники
- Физика наноустройств - 1
- Физика наноустройств - 2
- Материалы для энергетики
- Супрамолекулярные холодильники
- Получение и хранение водорода
- Наноструктурированные материалы для ХИТ
- Комплексные иодиды и полииодиды Bi(III): от структурного разнообразия до материалов фотовольтаики
- Мембранные технологии в современном мире
- Конверсия солнечной энергии – физические и химические методы
- Новая революция в солнечной энергетике – перовскитные батарейки
- Электрохимические накопители энергии
- Квантовые точки
- Фотоника
- Применение нанотехнологий в электронике и энергетике
- Микро- и мезопористые материалы
- Кремниевая микроэлектроника и не только
- Альтернативная энергетика
- Методы получения материалов наноэлектроники
- Физические основы наноэлектроники
- Литография
- Наноконтактная печать, штампы и зонды
- Самосборка микросфер и бифункциональные микрочастицы - янусы
- Микро-, мезо- и «нано»пористые материалы
- Особенности физических взаимодействий на наноуровне (Профессор А.Н. Образцов)
- Квантовая механика наносистем (Профессор В.Ю. Тимошенко)
- Наноматериалы (Член-корреспондент РАН, профессор Е.А. Гудилин)
- Микро/нанофлюидика (Профессор О.И. Виноградова)
- Нанобиоаналитические системы (Профессор И.Н. Курочкин)
- Умные полимеры (академик РАН А.Р. Хохлов)
- Наноматериалы для энергетики (профессор Е.В. Антипов)
- Углеродные наноматериалы и наноструктуры в лазерных технологиях (член-корреспондент РАН, профессор В.И. Конов)
