Особое место занимает изучение наноматериалов и нанообъектов. Среди них, в первую очередь, можно назвать тонкие эпитаксиальные слои и пленки, мембранные структуры, острийные кристаллы, различные нанокристаллы и целый комплекс органических материалов, включая ленгмюровские пленки, жидкие кристаллы, биоорганические кристаллы и материалы. Для получения наноматериалов и наносистем на их основе используется атомарное и молекулярное конструирование (методы "атомно-молекулярной архитектуры").
Мы все чаще слышим слова нанонаука, нанотехнология, наноструктурированные материалы и объекты. Отчасти они уже вошли в повседневную жизнь, ими обозначают приоритетные направления научно-технической политики в развитых странах. Так, в США действует программа “Национальная нанотехнологическая инициатива” (в 2001 г. ее бюджет был 485 млн долл., что сопоставимо с годовым бюджетом всей Российской академии наук). Евросоюз недавно принял шестую рамочную программу развития науки, в которой нанотехнологии занимают главенствующие позиции. Минпромнауки РФ и РАН также имеют перечни приоритетных, прорывных технологий с приставкой “нано-”. По оценкам специалистов в области стратегического планирования, сложившаяся сейчас ситуация во многом аналогична той, что предшествовала тотальной компьютерной революции, однако последствия нанотехнологической революции будут еще обширнее и глубже. Да, собственно, она уже началась и взрывообразно захватывает все новые и новые области. В журнале “Природа” были опубликованы статьи, посвященные отдельным направлениям нанонауки; теперь постараемся бросить взгляд на нее как на единое целое.
Современное материаловедение - многоплановая область знаний, где одновременно с сохранением основных существующих и востребованных материаловедческих направлений развиваются качественно новые идеи, прежде всего связанные с созданием наноматериалов различной природы и наносистем на их основе.
Очередная статья из промо-версии научно-популярной книги "Нанотехнологии. Азбука для всех". Книга передана в редакцию и в новой версии выйдет в свет осенью-зимой 2007 года (скорее всего, в качестве новогоднего подарка).
Я считаю, что тенденция к мощному финансированию Правительством РФ научных разработок в области нанотехнологий более чем похвальна и заслуживает уважения. Хотя я не помню подобных программ в других странах с точки зрения скорости развития процесса и масштабов единоразового вложения столь больших денег.
Я был очень рад, когда услышал о создании Российской нанокорпорации (РНК). Появилась надежда на спасение российской науки, в первую очередь, РАН, было бы очень жалко этот шанс упустить. Но после начальной эйфории захотелось разобраться в том, что предлагается внимательнее. Действительно ли создаваемая РНК поможет нам опередить всех в мире в развитии нанотехнологий и захватить большой кусок триллионного мирового рынка? Я утверждаю, что это нереально.
Продолжающаяся миниатюризация привела к переходу полупроводниковой промышленности к производству на наноуровне. Ускорение исследований в области наноэлектроники требует подъёма во многих сопутствующих областях, таких как моделирование.
Открытие фуллеренов - новой формы существования одного из самых распространенных элементов на Земле – углерода, признано одним из удивительных и важнейших открытий в науке XX столетия.
В данным момент Россия входит в первую стадию нанопурги когда можно продавать "порошки" с приставкой нано. Эта стадия скоро пройдет. Я назвал бы эту стадию "тупым нано". США давно в ступили в следующую стадию, которую мы назовем стадией "нанофокусов". Как сделать фокус? Элементарно! Нужно отвлечь внимание рассказывая про чудеса "наномира" и показать обычный продукт. Главное, чтобы пытливый ум не вздумал связать эти два действия. Это пурга более высокого порядка, требующая изрядной сноровки.
Кто они участники первой олимпиады по нанотехнологиям? Откуда они? Где учатся? Кем работают? Какие задания дались легко, а какие оказались "не по зубам"?
Метод манипулирования коллоидными частицами под воздействием света, известный как «оптический пинцет» (optical tweezers), был впервые предложен сотрудниками Bell Laboratories Артуром Эшкиным (Arthur Ashkin) и Стивеном Чу (Steven Chu) в 1986 г. Между тем, основополагающие эксперименты, продемонстрировавшие, что свет оказывает давление на макроскопические тела, частицы, а также отдельные молекулы и атомы, были проведены великим русским физиком П.Н. Лебедевым еще в период с 1899 по 1910 гг. Открытие давления света стало важным подтверждением электромагнитной теории Фарадея-Максвелла, а также позволило объяснить ряд экспериментально наблюдаемых физических явлений. Среди потенциальных применений давления света есть самые экзотические, вплоть до создания «космических парусов», призванных разгонять в безвоздушном пространстве космические корабли за счет использования излучения Солнца и других звезд.
Метаматериалы – интересный класс композитных материалов, свойства которых обусловлены не столько индивидуальными физическими свойствами их компонентов, сколько микроструктурой. Термин «метаматериалы» особенно часто применяют по отношению к тем композитам, которые демонстрируют свойства, нетипичные для объектов, встречающихся в природе.
Пример короткой статьи из готовящегося издания "Нанотехнологии. Азбука для всех", описывающая для "начинающих", что такое квантовые точки. Статья может быть полезна участникам Интернет-олимпиады "Нанотехнология - прорыв в Будущее".
Пример короткой статьи из готовящегося издания "Нанотехнологии. Азбука для всех", описывающая один из основных элементов сканирующей зондовой микроскопии - кантилевер. Статья может быть полезна участникам Интернет-олимпиады "Нанотехнология - прорыв в Будущее".
Пример короткой статьи из готовящегося издания "Нанотехнологии. Азбука для всех", описывающая интересный класс молекул - дендримеры. Статья может быть полезна тем участникам Интернет-олимпиады "Нанотехнология - прорыв в Будущее", кто еще не решил задачу про фотоантенны.
Пример короткой статьи из готовящегося издания "Нанотехнологии. Азбука для всех", описывающая принципы действия атомно-силового микроскопа. Статья может быть полезна тем участникам Интернет-олимпиады "Нанотехнология - прорыв в Будущее", кто совсем еще не является экспертом в АСМ.
Круглый стол на тему «Система мотивация молодых ученых к активной научной деятельности», организованный центром «Открытая экономика» 25 мая в здании Министерства образования и науки, показал, что рецепты омоложения научных кадров есть как у государства, так и у РАН, у вузов и бизнес-сообщества.
Университетское образование, университетский дух - это свобода мысли и открытость. Поэтому мы публикуем здесь в открытом доступе задания первой Интернет - олимпиады по нанотехнологиям. Все задачи - авторские, разной сложности, практически все из них - комплексные и междисциплинарные. Да и как может быть иначе? Нанотехнологии не могут принадлежать какой-то одной касте ученых, технологов или политиков. Они призваны оказать большое влияние на все человеческое сообщество. Именно поэтому все, кто будет решать задачи, будет решать их на свой вкус и по своим способностям. Мы не расчитываем, что кто-либо решит все задачи. Это очень трудно. Мы хотим найти талантливых людей, для которых это интересно. Мы надеемся, что таких участников будет очень много и все они получат удовольствие и от своего участия в Олимпиаде и от своей победы - большой ли, или маленькой, но все равно - победы, которая будет... Над задачами, над собой и над коллегами по соревнованию. Удачи! Да, решать задания можно только после регистрации в качестве участника Олимпиады...
Наноматериалы - продукт нанотехнологий - это нечто особое, что гораздо сложнее атомов и молекул, но как продукт высоких технологий не требует многотоннажного производства, поскольку даже один грамм такого "хайтековского" вещества способен решить множество проблем. Это - пример современной "гомеопатии", которая может быть и должна быть поставлена на вполне научную основу и глубоко продумана.
Hendrik Ohldag из Stanford University (США) и его коллеги утверждают, что им удалось окончательно подтвердить наличие ферромагнитных свойств у углерода.
Супрамолекулярная химия – раздел химии, описывающий сложные образования, которые являются результатом ассоциации двух и более химических частиц, связанных вместе межмолекулярными силами. В настоящее время новая область неорганической химии – химия клатратов и соединений внедрения - активно развивается, внося огромный вклад как в фундаментальные знания, так и в практические разработки новых материалов. Заменив хладагенты полупроводниковыми охлаждающими элементами, мы получим экологически надежные, да к тому же тихие холодильники, поскольку компрессор в этом случае тоже не понадобится. Одного этого достаточно, чтобы заработать на изобретении миллионы.
Квантовые точки (КТ) это искусственные наноструктуры, свойства которых зависят как от материала, из которого они сделаны, так и от их формы. Из-за своих специфических электронных свойств КТ могут использоваться в одноэлектронных транзисторах. Поскольку некоторые биологические молекулы способны к распознаванию и самосборке на молекулярном уровне, то квантовые точки могут стать важной составляющей самособирающихся наноустройств. Кроме того, атомоподобные энергетические состояния КТ приводят к зависимости длины волны флюоресценции от размера частицы. Коллоидные КТ нашли широкое применение в биоаналитике и боимаркировке.
Представьте себе, что вы стали обладателем настоящего костюма Человека-Паука. Перчатки и ботинки позволяют вам взбираться на стены и лазить по потолку, а липкая шёлковая нить – перемещаться между зданиями. Мечта может стать ближе к осуществлению благодаря идее Nicola Pugno из Политехнического университета Турина (Polytechnic University of Turin) в Италии, который предложил принципиальную схему «липких» материалов и «паучьего шелка» на основе углеродных нанотрубок.
Пятнадцать лет назад специалистам калифорнийской лаборатории IBM удалось расположить 35 атомов ксенона на поверхности кристалла никеля таким образом, что на нем проявились три буквы названия компании. Это было сделано механическим способом: атом ксенона буквально стекал с наноинструмента, как капля чернил, и оказывался в одном ряду со своими собратьями. Получилась небольшая научная сенсация. Последнее открытие российских ученых из Института спектроскопии РАН тянет на сенсацию побольше, поскольку они не просто научились выводить буквы при помощи атомов, а овладели технологией воспроизводства миллионными тиражами сложных графических изображений.
Датчики, способные передавать из глубины организма параметры кровяного давления или иные данные, теперь могут быть столь малы, что для них оказываются слишком велики даже самые крошечные батарейки традиционного типа. К счастью, нанотехнологии позволили создать микроскопические генераторы, вырабатывающие ток на месте.
Самые ранние кованые изделия появились около 1600 г. до н.э., это были грубо кованые украшения из самородков металлов. Новейшие технологии, внедрённые в сфере ковки металлов, основаны на использование микро-молотов. Они позволяют вести ковку металлов на наноуровне и создавать детали для различных микро- и наносистем.
В связи с социально-экономическими изменениями, происходящими в настоящее время в России, нанотехнологии объявлены приоритетным направлением в развитии экономики страны. В них сегодня заинтересованы предприятия самых разных отраслей: начиная, со строительных компаний, и заканчивая космической промышленностью, и медициной. В России перспективы развития нанотехнологий осознаются пока не всеми, многие вообще не слышали о НТ-технологиях.
В 2007 г. будет осуществлена подготовка и публикация массовым тиражом научно-популярной книги «Нанотехнологии. Азбука для всех». В рамках подпроекта будет также создан электронный гипертекстовый иллюстрированный аналог Азбуки на оптическом носителе
Несмотря на несомненные преимущества, разработки в области нанопродуктов неизвестны общественности. Все крупные компании хранят таинственное молчание по поводу их активной деятельности в области разработки нанопродуктов.
Открытие эффекта гигантского магнетосопротивления повлекло за собой стремительный поиск и изучение обладающих им материалов в связи с возможностью их применения в устройствах нового поколения для считывания и хранения информации...
Для некоторых специальностей физика – знание явлений и закономерностей – становится основой успешного существования в профессии. Моя специальность – неорганическое материаловедение. Это современная, модная специальность. И наибольшая притягательность этой специальности в том, что она дает ощущение могущества в отношении создания новых материалов с уникальными свойствами.
Химики университета Эдинбурга (University of Edinburgh) из исследовательской группы Дэвида Лея (David A. Leigh) создали молекулярную машину, принцип действия которой основан на работе такого демона Максвелла.
Надоело нанотехнологам делать всякие нанотрубки да нанонити — теперь в их крошечном мире завелось кое-что живое. Ну или, по крайней мере, похожее на живое. Только сами учёные так и не знают, что же они сделали. С одной стороны, это напоминает мышцу, с другой – гусиную кожу. А кто-то вообще утверждает будто это – хищная трава.
Уходящий год ознаменовался несколькими достаточно серьезными прорывами в области наномашин и наномеханики, а также использования органических машин-энзимов для выполнения ими различных механических действий.
Новый способ получения детальных изображений вирусов, бактерий и даже крупных органических молекул открыли учёные из США, Германии и Швеции. Они научились фотографировать тела нанометрового масштаба при помощи мощного ультракороткого импульса рентгеновского лазера. И не беда, что через несколько фемтосекунд объект съёмки просто исчезает, разлетевшись во все стороны облачком плазмы.
В погоне за скоростью компьютеров учёные часто направляют усилия на совершенствование базового кирпичика точной техники - транзистора. Как правило, их разработки - это улучшение прежних устройств. Но с появлением транзистора нового типа в сфере высоких технологий скоро может произойти настоящая революция.
В будущем компьютеры станут работать не за счёт управления потоками электронов. И даже не на фотонах. Они смогут оперировать фононами - квантами тепловых колебаний атомарной решётки вещества. Во всяком случае, первый шаг в этом направлении уже сделан: физики построили фононный диод.
А ведь действительно, как хорошо бы было, если б клетки нашего организма сигнализировали о заболевании до появления видимых его признаков. К примеру, микроскопическая опухоль, едва начавшая расти, в принципе безопасна - только вот мы о ней не знаем, клетки молчат.
В последнее время широко обсуждается вопрос о российской национальной нанотехнологической программе. Такие национальные программы разработаны во многих странах и уже имеется успешный опыт их реализации. В связи с этим представляется целесообразным высказать следующие соображения, относящиеся к общему подходу к национальной программе исследований в области наноматериалов и нанотехнологий в Российской Федерации.
Если оправдаются далеко не все оптимистические прогнозы, связанные с
развитием нанотехнологий, то и тогда наша страна могла и должна была бы
последовать примеру наиболее индустриально развитых стран, тем более что
нынешний шанс использовать "нефтяные" и "газовые" деньги может и не
повториться
В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.
Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.
Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся
в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.
