През последните години все по-често чуваме думите „нанонаука“, „нанотехнология“, „наноструктурирани материали“: чуваме ги по радиото и телевизията, забелязваме ги в изказванията не само на учени, но и на политици. На нанотехнологиите се дава висок приоритет при финансирането на научни и иновационни програми във всички развити страни по света. Например Япония е световен лидер в създаването на наноматериали, в САЩ изследванията в областта на нанотехнологиите получават щедро финансиране както от държавата, така и от бизнеса, а Европейският съюз прие своя рамкова програма за развитието на науката, в която нанотехнологиите заемат водеща позиция. Наскоро нашият президент обяви висок приоритет за развитието на нанотехнологиите, като обърна внимание на специалната роля на нанотехнологиите за отбранителната способност на страната ни. За целта се отделят значителни средства от Резервния фонд на страната. Министерството на промишлеността и науката на Руската федерация и Руската академия на науките също имат свои собствени списъци с приоритетни, пробивни технологии с префикса „нано-“.

И така, какво означава думата „нано“? Какво представляват нанотехнологиите и защо им се обръща толкова голямо внимание по света? Защо това се нарича „революционен пробив в технологиите“, какво обещава за нас, обикновените хора, и какво може би заплашва света? Нека се опитаме да разберем тези въпроси.

Кудухова Лариса Илинична, 13.03.2017

1593 183

Развойно съдържание

Мишенанаучната работа се състои в цялостна характеристика на нанотехнологиите, като се вземат предвид спецификите и всички характеристики на тази област на приложната наука.

Обектна това изследване са нанотехнологиите като област на науката и технологиите и предмет– особености на приложението на нанотехнологиите.

Към основното задачипроизведенията включват:

1. Дефиниция на понятието “нанотехнология”.

2. Разглеждане на историята на развитието на нанотехнологиите в света като цяло и в Русия в частност.

3. Изясняване на приложния аспект на нанотехнологиите, т.е. характеристиките на приложение в различни индустрии.

4. Анализ на възможностите, методите и методите за прилагане на нанотехнологиите.

5. Идентифициране на технологичните особености на приложението на нанотехнологиите.

6. Индикация и прогнозиране на перспективите за развитие на нанотехнологиите в Русия.

Нанотехнологии- набор от методи и техники, които осигуряват възможност за създаване и модифициране на обекти по контролиран начин, включително компоненти с размери под 100 nm, притежаващи принципно нови качества и позволяващи интегрирането им в напълно функциониращи системи от по-голям мащаб

Пример за първото използване на нанотехнологиите е изобретяването на фотографски филм през 1883 г. от Джордж Ийстман, който по-късно основава известната компания Kodak.

Приложение на нанотехнологиите.

Наноелектроника и нанофотоника

Една от най-обещаващите области на приложение на нанотехнологиите са компютърните технологии.

Компаниите за нанофотоника разработват силно интегрирани оптични комуникационни компоненти, използвайки нанооптика и технологии за нанофабрикация. Този подход към производството на оптични компоненти позволява да се ускори производството на техните прототипи, да се подобрят техническите характеристики, да се намалят размерите и разходите.

Наноенергетика

Слънчеви панели.

• Toshiba разработи литиево-йонна батерия, базирана на наноматериали, която се зарежда приблизително 60 пъти по-бързо от конвенционалната батерия. За една минута може да се напълни до 80%.

• Наноструктурирани материали. В момента е постигнат напредък в производството на наноматериали, които имитират естествена костна тъкан.
• 2. Наночастици. Спектърът от възможни приложения е изключително широк. Тя включва борба с вирусни заболявания като грип и ХИВ, рак и съдови заболявания.

• 3. Микро- и нанокапсули. Миниатюрни (~1 µm) капсули с нанопори могат да се използват за доставяне на лекарства до желаното място в тялото.
• 4. Нанотехнологични сензори и анализатори. Такова устройство, способно да открива буквално отделни молекули, може да се използва за определяне на последователността на ДНК бази или аминокиселини, откриване на патогени на инфекциозни заболявания и токсични вещества.

5. Сканиращите микроскопи са група устройства, уникални по своите възможности. Те ви позволяват да постигнете увеличение, достатъчно за разглеждане на отделни молекули и атоми.

6. Наноинструменти. Пример за това са сканиращите сондови микроскопи, които ви позволяват да премествате всякакви обекти до атоми.

Нанокозметика

Преди няколко години L'Oreal пусна на пазара известния крем Revitalift, съдържащ нанозоми Pro-Retinol A, и според компанията този крем се абсорбира в кожата много по-добре от кремове на други марки, поради специални микрочастици

• Наноматериали в текстила. Текстилът, базиран на наноматериали, придобива уникална водоустойчивост, мръсотия, топлопроводимост, способност да провежда електричество и други свойства.

Нанотехнологии за селското стопанство и хранително-вкусовата промишленост

Нанотехнологиите вече се използват за дезинфекция на въздух и различни материали, включително фуражи и крайни животински продукти; обработка на семена и посеви с цел запазването им. Използват се за стимулиране на растежа на растенията; лечение на животни; подобряване на качеството на фуража

Маркин Кирил Петрович

Областта на науката и технологиите, наречена нанотехнология, се появи сравнително наскоро. Перспективите пред тази наука са огромни. Самата частица „нано“ означава една милиардна част от количеството. Например един нанометър е една милиардна от метъра. Тези размери са подобни на размерите на молекулите и атомите. Точната дефиниция на нанотехнологията е следната: нанотехнологията е технология, която манипулира материята на ниво атоми и молекули (затова нанотехнологията се нарича още молекулярна технология). Импулсът за развитието на нанотехнологиите беше лекция на Ричард Файнман, в която той научно доказва, че от гледна точка на физиката няма пречки да се създават неща директно от атоми. За да се обозначи средство за ефективно манипулиране на атоми, беше въведена концепцията за асемблер - молекулярна наномашина, която може да изгради всяка молекулярна структура. Пример за естествен монтажник е рибозомата, която синтезира протеин в живите организми. Очевидно нанотехнологиите не са просто отделен набор от знания, те са широкомащабна, всеобхватна област на изследване, свързана с основните науки. Можем да кажем, че почти всеки предмет, изучаван в училище, по един или друг начин ще бъде свързан с технологиите на бъдещето. Най-очевидна изглежда връзката между „нано“ и физиката, химията и биологията. Очевидно именно тези науки ще получат най-голям тласък за развитие във връзка с наближаващата нанотехнологична революция.

Изтегли:

Преглед:

Общинско бюджетно учебно заведение

„Средно училище № 2 на името на. А.А. Араканцев, Семикаракорск"

Въведение…………………………………………………………………………………..
1. Нанотехнологиите в съвременния свят………………………………...
1.1 История на нанотехнологиите……………………………...
1.2 Нанотехнологиите в различни сфери на човешката дейност….
1.2.1 Нанотехнологии в космоса………………………………………………………………
1.2.2 Нанотехнологии в медицината………………………………………….
1.2.3 Нанотехнологиите в хранително-вкусовата промишленост…………………...
1.2.4 Нанотехнологиите във военното дело…………………………………..
Заключение…………………………………………………………………..
Библиография…………………………….................................. . ...

Въведение.

В момента малко хора знаят какво е нанотехнологията, въпреки че бъдещето е зад тази наука.

Цел на работата:

Разберете какво представляват нанотехнологиите;

Разберете приложението на тази наука в различни индустрии;

Разберете дали нанотехнологиите могат да бъдат опасни за хората.

Областта на науката и технологиите, наречена нанотехнология, се появи сравнително наскоро. Перспективите пред тази наука са огромни. Самата частица „нано“ означава една милиардна част от количеството. Например един нанометър е една милиардна от метъра. Тези размери са подобни на размерите на молекулите и атомите. Точната дефиниция на нанотехнологията е следната: нанотехнологията е технология, която манипулира материята на ниво атоми и молекули (затова нанотехнологията се нарича още молекулярна технология). Импулсът за развитието на нанотехнологиите беше лекция на Ричард Файнман, в която той научно доказва, че от гледна точка на физиката няма пречки да се създават неща директно от атоми. За да се обозначи средство за ефективно манипулиране на атоми, беше въведена концепцията за асемблер - молекулярна наномашина, която може да изгради всяка молекулярна структура. Пример за естествен монтажник е рибозомата, която синтезира протеин в живите организми. Очевидно нанотехнологиите не са просто отделен набор от знания, те са широкомащабна, всеобхватна област на изследване, свързана с основните науки. Можем да кажем, че почти всеки предмет, изучаван в училище, по един или друг начин ще бъде свързан с технологиите на бъдещето. Най-очевидна изглежда връзката между „нано“ и физиката, химията и биологията. Очевидно именно тези науки ще получат най-голям тласък за развитие във връзка с наближаващата нанотехнологична революция.

Днес можем да се възползваме от предимствата и новите възможностинано технологии в:

• медицина, включително аерокосмическа;
• фармакология;
• гериатрия;
• защита на здравето на нацията в условията на нарастваща екологична криза и предизвикани от човека бедствия;
• глобални компютърни мрежи и информационни комуникации на нови физически принципи;
• комуникационни системи на свръхдалечни разстояния;
• автомобилна, тракторна и авиационна техника;
• безопасност на пътя;
• системи за информационна сигурност;
• решаване на екологични проблеми на мегаполисите;
• селско стопанство;
• решаване на проблемите на питейното водоснабдяване и пречистването на отпадъчни води;
• принципно нови навигационни системи;
• възобновяване на естествени минерални и въглеводородни суровини.

Решихме да се съсредоточим върху приложението на нанотехнологиите в медицината, хранително-вкусовата промишленост, военното дело и космоса, тъй като тези области предизвикаха нашия интерес.

1. Нанотехнологиите в съвременния свят.

1.1 История на нанотехнологиите.

Наука "Нанотехнологии"аз" възникна поради революционни промени в компютърните науки!

През 1947 г. е изобретен транзисторът, след което започва разцветът на полупроводниковата технология, по време на който размерът на създадените силициеви устройства непрекъснато намалява.Терминът "нанотехнология"през 1974 г. японецът Норио Танигучи предлага да опише процеса на конструиране на нови обекти и материали, използвайки манипулации с отделни атоми. Името идва от думата "нанометър" - една милиардна част от метъра (10-9 м).

Съвременно казано, нанотехнологията е технология за производство на свръхмикроскопични структури от най-малките частици материя, съчетаваща всички технически процеси, свързани пряко с атомите и молекулите.

Съвременните нанотехнологии имат доста дълбок исторически отпечатък. Археологическите находки показват съществуването на колоидни формулировки в древния свят, например „китайско мастило“ в Древен Египет. Известната дамаска стомана е направена поради наличието на нанотръби в нея.

Бащата на идеята за нанотехнологиите може да се счита за гръцкия философ Демокрит около 400 г. пр.н.е. ера, той за първи път използва думата „атом“, което означава „нечуплив“ на гръцки, за да опише най-малката частица материя.

Ето приблизителен път на развитие:

• 1905 г Швейцарският физик Алберт Айнщайн публикува статия, в която доказва, че размерът на една захарна молекула е приблизително 1 нанометър.
• 1931 г Германските физици Макс Нол и Ернст Руска създадоха електронен микроскоп, който за първи път направи възможно изследването на нанообекти.
• 1934 г Американският физик-теоретик и лауреат на Нобелова награда Юджийн Вигнер теоретично обоснова възможността за създаване на ултрадисперсен метал с достатъчно малък брой електрони на проводимост.
• 1951 г Джон фон Нойман очерта принципите на самовъзпроизвеждащите се машини и учените като цяло потвърдиха тяхната възможност.
• През 1953 г. Уотсън и Крик описват структурата на ДНК, което показва как живите обекти предават инструкции, които ръководят тяхното изграждане.
• 1959 г Американският физик Ричард Файнман за първи път публикува статия, в която оценява перспективите за миниатюризация. Нобеловият лауреат Р. Фейнман написа фраза, която сега се възприема като пророчество: „Доколкото мога да видя, принципите на физиката не забраняват манипулирането на отделни атоми.“ Тази идея беше изразена, когато началото на постиндустриалната ера все още не беше осъзнато; в тези години нямаше интегрални схеми, микропроцесори, персонални компютри.
• 1974 г Японският физик Норио Танигучи въвежда думата „нанотехнология“ в научната циркулация, която предлага да нарича механизми с размер под един микрон. Гръцката дума "nanos" означава грубо "стар човек".
• 1981 г Gleiter беше първият, който обърна внимание на възможността за създаване на материали с уникални свойства, чиято структура е представена от кристалити в наномащабния диапазон.

• На 27 март 1981 г. CBS Radio News цитира учен, работещ за НАСА, който казва, че инженерите ще могат да изградят самовъзпроизвеждащи се роботи в рамките на двадесет години, за използване в космоса или на Земята. Тези машини биха изградили копия на самите себе си и на копията може да се командва да създават полезни продукти.
• 1982 г. G. Biening и G. Rohrer създават първия сканиращ тунелен микроскоп.
• 1985 г Американските физици Робърт Кърл, Харолд Крото и Ричард Смайли създадоха технология, която прави възможно точното измерване на обекти с диаметър един нанометър.
• 1986 г Нанотехнологиите станаха известни на широката общественост. Американският учен Ерик Дрекслър публикува книгата „Машини за създаване: идването на ерата на нанотехнологиите“, в която прогнозира, че нанотехнологиите скоро ще започнат активно да се развиват.
• 1991 г., Хюстън (САЩ), Катедра по химия, Rais University. В своята лаборатория д-р Р. Смолей (носител на Нобелова награда за 1996 г.) използва лазер за изпаряване на графит под вакуум, чиято газова фаза се състои от доста големи крекери: всеки с 60 въглеродни атома. Клъстер от 60 атома е по-стабилен, тъй като има увеличена свободна енергия. Този клъстер е структурна формация, подобна на футболна топка, и той предложи тази молекула да се нарече фулерен.
• 1991 г., Служител на лабораторията на NEC в Япония, Сумио Иджима, за първи път открива въглеродни нанотръби, които преди това бяха предсказани няколко месеца по-рано от руския физик Л. Чернозатински и американеца Дж. Минтмир.
• 1995 г В Научноизследователския институт по физика и химия на името на L.Ya. Карпов разработи сензор, базиран на филмов нанокомпозит, който открива различни вещества в атмосферата (амоняк, алкохол, водни пари).
• 1997 г Richard E. Smalley, носител на Нобелова награда за химия за 1996 г., професор по химия и физика, предсказа сглобяването на атомите до 2000 г. и по същото време предсказа появата на първите търговски нанопродукти. Тази прогноза се сбъдна в предвидения срок.
• 1998 г Експериментално е потвърдена зависимостта на електрическите свойства на нанотръбите от геометричните параметри.
• 1998 г Холандският физик Seez Dekker създаде транзистор, базиран на нанотехнологии.
• 1998 г Темпът на развитие на нанотехнологиите започна рязко да се увеличава. Япония определи нанотехнологиите като вероятна технологична категория за 21 век.
• 1999 г Американските физици Джеймс Тур и Марк Рийд установиха, че отделна молекула може да се държи по същия начин като молекулярните вериги.
• 2000 година. Изследователска група на Hewlett-Packard създаде превключваща молекула или минимикродиод, използвайки най-новите нанотехнологични методи за самосглобяване.

• 2000 година. Началото на ерата на хибридната наноелектроника.
• 2002 г S. Dekker комбинира нанотръба с ДНК, получавайки единичен наномеханизъм.
• 2003 г Японски учени станаха първите в света, които създадоха твърдотелно устройство, което реализира един от двата основни елемента, необходими за създаването на квантов компютър. 2004 г. Представиха "първия в света" квантов компютър

• На 7 септември 2006 г. правителството на Руската федерация одобри концепцията на Федералната целева програма за развитие на нанотехнологиите за 2007-2010 г.

По този начин Сформирайки се исторически до настоящия момент, нанотехнологиите, завладявайки теоретичната област на общественото съзнание, продължават да навлизат в неговия битов пласт.

Нанотехнологиите обаче не трябва да се свеждат само до местен революционен пробив в тези области (електроника, информационни технологии). В нанотехнологиите вече са получени редица изключително важни резултати, които ни позволяват да се надяваме на значителен напредък в развитието на много други области на науката и технологиите (медицина и биология, химия, екология, енергетика, механика и др.). Например, когато се премине към нанометровия диапазон (т.е. към обекти с характерни дължини около 10 nm), много от най-важните свойства на веществата и материалите се променят значително. Говорим за такива важни характеристики като електрическа проводимост, оптичен индекс на пречупване, магнитни свойства, якост, устойчивост на топлина и др. Въз основа на материалис Вече се създават нови видове слънчеви панели, преобразуватели на енергия, екологично чисти продукти и др., използващи нови свойства.Възможно е производството на евтини, енергоспестяващи и екологично чисти материали да бъде най-важната последица от въвеждането на нанотехнологиите.Вече са създадени високочувствителни биологични сензори и други устройства, които ни позволяват да говорим за появата на нова наука на нанобиотехнологиите и имат големи перспективи за практическо приложение. Нанотехнологиите предлагат нови възможности за микрообработка на материали и създаване на нови производствени процеси и нови продукти на тази основа, които трябва да имат революционно въздействие върху икономическия и социален живот на бъдещите поколения.

1.2. Нанотехнологиите в различни сфери на човешката дейност

Навлизането на нанотехнологиите в сферите на човешката дейност може да бъде представено под формата на нанотехнологично дърво. Приложенията са под формата на дърво, с клонове, представляващи основните области на приложение, и клонове от основните клонове, представляващи диференциация в рамките на основните области на приложение в даден момент.

Днес (2000 - 2010) има следната картина:

• биологичните науки включват разработването на технология за генни етикети, повърхности за импланти, антимикробни повърхности, целеви лекарства, тъканно инженерство, онкологична терапия.
• простите влакна предполагат развитието на хартиената технология, евтините строителни материали, леките плоскости, автомобилните части и тежките материали.
• nanoclips предполагат производството на нови тъкани, покритие от стъкло, "умни" пясъци, хартия, въглеродни влакна.
• защита от корозия с помощта на нанодобавки за мед, алуминий, магнезий, стомана.
• Катализаторите са предназначени за използване в селското стопанство, дезодориране и производство на храни.
• Лесните за почистване материали се използват в ежедневието, архитектурата, млечната и хранително-вкусовата промишленост, транспортната индустрия и канализацията. Това е производство на самопочистващи се стъкла, болнично оборудване и инструменти, антиплесенни покрития и лесна за почистване керамика.
• Биопокритията се използват в спортно оборудване и лагери.
• Оптиката като област на приложение на нанотехнологиите включва области като електрохромия и производство на оптични лещи. Това са нова фотохромна оптика, лесна за почистване оптика и оптика с покритие.
• Керамиката в областта на нанотехнологиите дава възможност за получаване на електролуминесценция и фотолуминесценция, пасти за печат, пигменти, нанопрахове, микрочастици, мембрани.
• Компютърните технологии и електрониката като област на приложение на нанотехнологиите ще доведат до развитието на електроника, наносензори, битови (вградени) микрокомпютри, инструменти за визуализация и преобразуватели на енергия. Следва развитието на глобалните мрежи, безжичните комуникации, квантовите и ДНК компютрите.
• Наномедицината, като област на приложение на нанотехнологиите, включва наноматериали за протезиране, „умни“ протези, нанокапсули, диагностични наносонди, импланти, ДНК реконструктори и анализатори, „умни“ и прецизни инструменти, таргетни фармацевтични продукти.
• Космосът като поле на приложение на нанотехнологиите ще отвори перспективи за механоелектрически преобразуватели на слънчева енергия и наноматериали за космически приложения.
• Екологията като област на приложение на нанотехнологиите е възстановяването на озоновия слой, контролът на времето.

1.2.1 Нанотехнологии в космоса

В космоса бушува революция. Започнаха да се създават сателити и наноустройства до 20 килограма.

Създадена е система от микросателити, тя е по-малко уязвима от опити за нейното унищожаване. Едно нещо е да свалите колос с тегло няколкостотин килограма или дори тонове в орбита, незабавно дезактивирайки всички космически комуникации или разузнаване, и друго нещо, когато в орбита има цял рояк микросателити. Отказът на един от тях в този случай няма да наруши работата на системата като цяло. Съответно, изискванията за експлоатационна надеждност на всеки сателит могат да бъдат намалени.

Младите учени смятат, че ключовите проблеми на сателитната микроминиатюризация включват, наред с други неща, създаването на нови технологии в областта на оптиката, комуникационните системи, методите за предаване, получаване и обработка на големи количества информация. Говорим за нанотехнологии и наноматериали, които позволяват намаляване на масата и размерите на устройствата, изстреляни в космоса, с два порядъка. Например, якостта на наноникела е 6 пъти по-висока от тази на конвенционалния никел, което прави възможно, когато се използва в ракетни двигатели, да се намали масата на дюзата с 20-30%.Намаляването на масата на космическите технологии решава много проблеми: удължава живота на устройството в космоса, позволява му да лети по-далеч и да носи повече полезно оборудване за изследвания. В същото време се решава проблемът с енергоснабдяването. Миниатюрни устройства скоро ще бъдат използвани за изследване на много явления, например въздействието на слънчевите лъчи върху процесите на Земята и в околоземното пространство.

Днес космосът не е екзотика и неговото изследване не е само въпрос на престиж. На първо място, това е въпрос на национална сигурност и национална конкурентоспособност на нашата държава. Именно разработването на изключително сложни наносистеми може да се превърне в национално предимство за страната. Подобно на нанотехнологиите, наноматериалите ще ни дадат възможност сериозно да говорим за пилотирани полети до различни планети от Слънчевата система. Именно използването на наноматериали и наномеханизми може да направи реалност пилотираните полети до Марс и изследването на лунната повърхност.Друга изключително популярна област на развитие на микросателитите е създаването на дистанционно наблюдение на Земята (ERS). Започва да се формира пазар за потребители на информация с разделителна способност на космически изображения от 1 m в радарния обхват и по-малко от 1 m в оптичния обхват (предимно такива данни се използват в картографията).

1.2.2 Нанотехнологии в медицината

Последните постижения в нанотехнологиите, според учените, могат да бъдат много полезни в борбата с рака. Противораково лекарство е разработено директно към целта - в клетки, засегнати от злокачествен тумор. Нова система, базирана на материал, известен като биосилиций. Наносиликонът има пореста структура (десет атома в диаметър), в която е удобно да се въвеждат лекарства, протеини и радионуклиди. Достигайки целта, биосиликонът започва да се разпада и лекарствата, които доставя, започват да действат. Освен това, според разработчиците, новата система ви позволява да регулирате дозировката на лекарството.

През последните години служителите на Центъра за биологични нанотехнологии работят върху създаването на микросензори, които ще се използват за откриване на ракови клетки в тялото и борба с тази ужасна болест.

Нова техника за разпознаване на ракови клетки се основава на имплантиране в човешкото тяло на малки сферични резервоари от синтетични полимери, наречени дендримери (от гръцки dendron - дърво). Тези полимери са синтезирани през последното десетилетие и имат принципно нова, нетвърда структура, която наподобява структурата на корал или дърво. Такива полимери се наричат ​​хиперразклонени или каскадни. Тези, при които разклоняването е редовно, се наричат ​​дендримери. В диаметър всяка такава сфера, или наносензор, достига само 5 нанометра - 5 милиардни от метъра, което прави възможно поставянето на милиарди подобни наносензори в малък участък от пространството.

Веднъж попаднали в тялото, тези малки сензори ще проникнат в лимфоцитите - бели кръвни клетки, които осигуряват защитната реакция на тялото срещу инфекция и други фактори, причиняващи заболяване. По време на имунния отговор на лимфоидните клетки към определено заболяване или състояние на околната среда - настинка или излагане на радиация, например - протеиновата структура на клетката се променя. Всеки наносензор, покрит със специални химически реагенти, ще започне да свети с такива промени.

За да видят това сияние, учените ще създадат специално устройство, което сканира ретината на окото. Лазерът на такова устройство трябва да открива блясъка на лимфоцитите, когато те един след друг преминават през тесните капиляри на фундуса. Ако има достатъчно маркирани сензори в лимфоцитите, тогава е необходимо 15-секундно сканиране, за да се открие увреждане на клетките, казват учените.

Тук се очаква най-голямо въздействие на нанотехнологиите, тъй като те засягат самата основа на съществуването на обществото – човека. Нанотехнологиите достигат ниво на измерения на физическия свят, където разграничението между живо и неживо става нестабилно - това са молекулярни машини. Дори вирусът може отчасти да се счита за жива система, тъй като съдържа информация за нейното изграждане. Но рибозомата, въпреки че се състои от същите атоми като всички органични вещества, не съдържа такава информация и следователно е само органична молекулярна машина. Нанотехнологиите в своята развита форма включват изграждането на нанороботи, молекулярни машини с неорганичен атомен състав; тези машини ще могат да изграждат свои копия, разполагайки с информация за такава конструкция. Следователно границата между живото и неживото започва да се размива. Към днешна дата е създаден само един примитивен ходещ ДНК робот.

Наномедицината е представена от следните възможности:

1. Лаборатории на чип, насочена доставка на лекарства в тялото.

2. ДНК чипове (създаване на индивидуални лекарства).

3. Изкуствени ензими и антитела.

4. Изкуствени органи, изкуствени функционални полимери (органични тъканни заместители). Тази посока е тясно свързана с идеята за изкуствен живот и в бъдеще води до създаването на роботи с изкуствено съзнание и способни да се самолекуват на молекулярно ниво. Това се дължи на разширяването на концепцията за живота отвъд органичното

5. Нанороботи хирурзи (биомеханизми, които извършват промени и необходими медицински действия, разпознаване и унищожаване на ракови клетки). Това е най-радикалното приложение на нанотехнологиите в медицината - създаването на молекулярни нанороботи, които могат да унищожават инфекции и ракови тумори, да възстановяват увредена ДНК, тъкани и органи, да дублират цели системи за поддържане на живота на тялото и да променят свойствата на тялото.

Разглеждайки единичен атом като градивен елемент или „част“, ​​нанотехнологиите търсят практически начини за конструиране на материали с определени характеристики от тези части. Много компании вече знаят как да сглобяват атоми и молекули в определени структури.

В бъдеще всякакви молекули ще се сглобяват като детски конструктор. За целта се предвижда използването на нанороботи (нанороботи). Всяка химически стабилна структура, която може да бъде описана, всъщност може да бъде изградена. Тъй като един нанобот може да бъде програмиран да изгради всяка структура, по-специално да изгради друг нанобот, те ще бъдат много евтини. Работейки в огромни групи, наноботите ще могат да създават всякакви обекти с ниска цена и висока точност. В медицината проблемът с използването на нанотехнологиите е необходимостта от промяна на структурата на клетката на молекулярно ниво, т.е. извършват „молекулярна хирургия“, използвайки наноботове. Очаква се да бъдат създадени молекулярни роботи лекари, които могат да „живеят“ в човешкото тяло, елиминирайки всички възникнали щети или предотвратявайки появата на такива.Чрез манипулиране на отделни атоми и молекули наноботите ще могат да поправят клетките. Прогнозиран период за създаване на роботи лекари, първата половина на 21 век.

Въпреки сегашното състояние на нещата, нанотехнологиите като фундаментално решение на проблема със стареенето са повече от обещаващи.

Това се дължи на факта, че нанотехнологиите имат голям потенциал за комерсиално приложение в много индустрии и съответно, освен сериозното държавно финансиране, изследванията в тази насока се извършват от много големи корпорации.

Напълно възможно е след подобрение за осигуряване на „вечна младост“ наноботите вече да не са необходими или да се произвеждат от самата клетка.

За да постигне тези цели, човечеството трябва да разреши три основни проблема:

1. Проектирайте и създайте молекулярни роботи, които могат да поправят молекули.
2. Проектиране и създаване на нанокомпютри, които ще контролират наномашини.
3. Създайте пълно описание на всички молекули в човешкото тяло, с други думи, създайте карта на човешкото тяло на атомно ниво.

Основната трудност с нанотехнологиите е проблемът за създаването на първия нанобот. Има няколко обещаващи посоки.

Един от тях е да се подобри сканиращият тунелен микроскоп или микроскопът за атомна сила и да се постигне позиционна точност и сила на захващане.
Друг път към създаването на първия нанобот води през химическия синтез. Възможно е да се проектират и синтезират умни химически компоненти, които могат да се сглобяват сами в разтвор.
И друг път води през биохимията. Рибозомите (вътре в клетката) са специализирани наноботи и можем да ги използваме за създаване на по-гъвкави роботи.

Тези наноботи ще могат да забавят процеса на стареене, да лекуват отделни клетки и да взаимодействат с отделни неврони.

Изследователската работа започна сравнително наскоро, но темпът на открития в тази област е изключително висок, мнозина смятат, че това е бъдещето на медицината.

1.2.3 Нанотехнологиите в хранително-вкусовата промишленост

Нанохраните са нов термин, неясен и неестетичен. Храна за нанохора? Много малки порции? Храна, произведена в нанофабрики? Разбира се, че не. Но все пак това е интересна посока в хранителната индустрия. Оказва се, че нанохраните са цял набор от научни идеи, които вече са на път да се реализират и приложат в индустрията. Първо, нанотехнологиите могат да предоставят на производителите на храни уникални възможности за цялостен мониторинг в реално време на качеството и безопасността на продуктите директно по време на производствения процес. Говорим за диагностични машини, използващи различни наносензори или т. нар. квантови точки, способни бързо и надеждно да откриват най-малките химически замърсители или опасни биологични агенти в продуктите. Методите за производство, транспортиране и съхранение на храни могат да получат своя дял от полезни иновации от нанотехнологичната индустрия. Според учените първите производствени машини от този вид ще се появят в масовото производство на храни през следващите четири години. Но на дневен ред са и по-радикалните идеи. Готови ли сте да погълнете наночастици, които не се виждат? Ами ако наночастиците се използват специално за доставяне на полезни вещества и лекарства до точно избрани части от тялото? Какво ще стане, ако такива нанокапсули могат да бъдат въведени в хранителни продукти? Все още никой не е използвал нанохраната, но предварителните разработки вече са в ход. Експерти казват, че годни за консумация наночастици могат да бъдат направени от силиций, керамика или полимери. И разбира се – органични вещества. И ако всичко е ясно по отношение на безопасността на така наречените „меки“ частици, подобни по структура и състав на биологичните материали, то „твърдите“ частици, съставени от неорганични вещества, са голямо бяло петно ​​на пресечната точка на две територии – нанотехнологиите и биологията . Учените все още не могат да кажат по какви пътища ще пътуват такива частици в тялото и къде ще попаднат. Това предстои да видим. Но някои експерти вече рисуват футуристични картини на предимствата на наноядците. В допълнение към доставянето на ценни хранителни вещества до правилните клетки. Идеята е следната: всеки купува една и съща напитка, но тогава потребителят ще може да контролира наночастиците, така че вкусът, цветът, ароматът и концентрацията на напитката да се променят пред очите му.

1.2.4 Нанотехнологиите във военното дело

Военното използване на нанотехнологиите открива качествено ново ниво на военно-техническо господство в света. Основните направления в създаването на нови оръжия, базирани на нанотехнологиите, могат да бъдат разгледани:

1. Създаване на нови мощни миниатюрни взривни устройства.

2. Унищожаване на макроустройства от нанониво.

3. Шпионаж и потискане на болката чрез невротехнологии.

4. Биологични оръжия и наноустройства за генетично насочване.

5. Нано оборудване за войници.

6. Защита от химически и биологични оръжия.

7. Наноустройства в системите за управление на военна техника.

8. Нанопокрития за военна техника.

Нанотехнологиите ще направят възможно производството на мощни експлозиви. Размерът на експлозива може да бъде намален десетки пъти. Атака с управляеми ракети с наноексплозиви срещу инсталации за регенерация на ядрено гориво може да лиши страната от физическата способност да произвежда оръжеен плутоний. Въвеждането на малки по размери роботизирани устройства в електронното оборудване може да наруши работата на електрическите вериги и използването на механика. Отказът на контролните центрове и командните пунктове не може да бъде предотвратен, освен ако наноустройствата не са изолирани. Роботите за разглобяване на материали на атомно ниво ще се превърнат в мощни оръжия, които превръщат в прах бронята на танковете, бетонните конструкции на контейнерите, корпусите на ядрените реактори и телата на войниците. Но това все още е само перспектива за напреднала форма на нанотехнология. Междувременно се провеждат изследвания в областта на невронните технологии, чието развитие ще доведе до появата на военни наноустройства, които извършват шпионаж или прихващат контрол върху функциите на човешкото тяло, използвайки връзка чрез наноустройства с нервна система. Лабораториите на НАСА вече са създали работещи образци на оборудване за прихващане на вътрешна реч. Фотонните компоненти на наноструктури, способни да приемат и обработват огромни количества информация, ще станат основата на системите за наблюдение на космоса, наземно наблюдение и шпионаж. С помощта на наноустройства, въведени в мозъка, е възможно да се получи „изкуствено“ (техническо) зрение с разширен диапазон на възприятие в сравнение с биологичното зрение. Разработват се система за потискане на болката при войници, имплантирана в тялото и мозъка и неврочипове.

Следващото военно приложение на нанотехнологиите са наноустройствата за генетично насочване. Генетично насочено наноустройство може да бъде програмирано да извършва специфични разрушителни действия в зависимост от генетичната структура на ДНК на клетката, в която се намира. Като условие за активиране на устройството се задава уникален участък от генетичния код на конкретно лице или шаблон за действия върху група хора. Ще бъде почти невъзможно да се разграничи обикновена епидемия от етническо прочистване без инструменти за откриване на нанороботи. Наноустройствата ще работят само срещу даден тип хора и при строго определени условия. Веднъж попаднало в тялото, наноустройството няма да се прояви по никакъв начин, докато не бъде дадена команда за активиране. Следващото приложение на нанотехнологиите е в екипировката на войниците. Предлага се да се направи нещо като хибрид от човек, униформи и оръжия, чиито елементи ще бъдат толкова тясно свързани помежду си, че напълно екипиран войник на бъдещето може да се нарече отделен организъм.

Нанотехнологията осигури пробив в производството на брони и бронежилетки.

Военното оборудване трябва да бъде оборудвано със специална „електромеханична боя“, която ще ви позволи да промените цвета си и да предотвратите корозия. Nanopaint ще може да „лекува“ леки щети по тялото на автомобила и ще се състои от голям брой наномеханизми, които ще му позволят да изпълнява всички горепосочени функции. Използвайки система от оптични матрици, които ще бъдат отделни наномашини в „боята“, изследователите искат да постигнат ефекта на невидимостта на автомобил или самолет.

Нанотехнологиите ще донесат промени във военната сфера. Нова, качествено трансформирана и неконтролирана надпревара във въоръжаването. Контрол върху нанотехнологиите може да бъде реалистично упражнен само в една глобална цивилизация. Нанотехнологиите ще позволят пълна механизация на полевата война, елиминирайки присъствието на модернизирани войници.

По този начин основният извод за резултата от навлизането на нанотехнологиите в сферата на оръжията е перспективата за формиране на глобално общество, способно да контролира нанотехнологиите и надпреварата във въоръжаването. Тази тенденция на универсализъм се определя от рационалността на техногенната цивилизация и изразява нейните интереси и ценности.

Заключение

След като изяснихме концепцията за нанотехнологиите, очертахме нейните перспективи и се спряхме на възможните опасности и заплахи, бих искал да направя заключение. Вярвам, че нанотехнологиите са млада наука, резултатите от нейното развитие могат да променят света около нас до неузнаваемост. И какви ще бъдат тези промени - полезни, улесняващи несравнимо живота, или вредни, застрашаващи човечеството - зависи от взаимното разбирателство и рационалността на хората. А взаимното разбирателство и рационалността пряко зависят от нивото на хуманност, което предполага отговорност на човека за действията му. Затова най-важната необходимост през последните години преди неизбежния нанотехнологичен „бум” е култивирането на филантропия. Само интелигентни и хуманни хора могат да превърнат нанотехнологиите в стъпало към разбирането на Вселената и тяхното място в тази Вселена.

Библиография

1. Основи на обектно-ориентираното програмиране в Delphi: Учебник. ръководство / V.V. Kuznetsov, I.V.Abdrashitova; Изд. Т. Б. Корнеева. – изд. 3-то, преработено и допълнителни – Томск, 2008. – 120 с.
2. Kimmel P. Създаване на приложение в Delphi./P. Kimel – M: Williams, 2003. – 114 p.
3. Кобаяши Н. Въведение в нанотехнологиите/Н. Кобаяши. – М.: Бином, 2005 – 134s
4. Chaplygin A. “нанотехнологии в електрониката” / A. Chaplygin. - 2005 М.: техносфера
5. http:// www.delphi.com

   Преглед:

   За да използвате визуализации на презентации, създайте акаунт в Google и влезте:

Създадена на 12.06.2012 10:45

паста за зъби

Измийте снежно белите си зъби с определена паста, а наночастиците от минерали на базата на калциев хидроксиапатит ще запълнят микропукнатините в емайла и ще предпазят зъбите ви от кариес.

Алуминиевият оксид, активната съставка в абсорбиращите UV лъчи слънцезащитни продукти, се разгражда, когато се смеси с други молекули, като потта върху кожата. Поставете тези активни съставки в наноемулсия и те ще останат отделени от околната среда и ще могат да изпълняват своята абсорбираща функция.

Масло от рапица

Много протеини и витамини не се разтварят във вода, което ги прави трудни за добавяне към храната. Но ако ги разделите на нанокапки, проблемът ще бъде решен. Маслото от канола съдържа нанокапчици фитостероли, които помагат да се поддържат ниски нивата на холестерола, така че можете да ядете пържено пиле денонощно, без да страдате от ефектите от натрупването на холестерол в тялото си.

Презервативи

Да, нанотехнологията намери своя път в света, този път под формата на нанопяна в презервативи. Сребърните наночастици в пяната унищожават бактериите и предотвратяват разпространението на полово предавани инфекции.

Нанотехнологията е област на фундаменталната и приложна наука и технология, която се занимава с комбинация от теоретична обосновка, практически методи за изследване, анализ и синтез, както и методи за производство и използване на продукти с дадена атомна структура чрез контролирана манипулация на индивидуални атоми и молекули.

История

Много източници, предимно англоезични, свързват първото споменаване на методи, които по-късно ще бъдат наречени нанотехнологии, с известната реч на Ричард Файнман „Има много място на дъното“, изнесена от него през 1959 г. в Калифорнийския технологичен институт на годишния среща на Американското физическо общество. Ричард Фейнман предположи, че е възможно механично да се движат единични атоми с помощта на манипулатор с подходящ размер, поне такъв процес няма да противоречи на законите на физиката, известни днес.

Той предложи този манипулатор да се направи по следния начин. Необходимо е да се изгради механизъм, който да създаде копие на себе си, само с порядък по-малко. Създаденият по-малък механизъм трябва отново да създаде копие на себе си, отново с порядък по-малък, и така нататък, докато размерите на механизма станат съизмерими с размерите от порядъка на един атом. В този случай ще е необходимо да се направят промени в структурата на този механизъм, тъй като гравитационните сили, действащи в макрокосмоса, ще имат все по-малко влияние, а силите на междумолекулните взаимодействия и силите на Ван дер Ваалс ще влияят все повече върху работата на механизмът.

Последният етап - полученият механизъм ще сглоби своето копие от отделни атоми. По принцип броят на такива копия е неограничен, ще бъде възможно да се създаде произволен брой такива машини за кратко време. Тези машини ще могат да сглобяват макро-неща по същия начин, чрез атомно сглобяване. Това ще направи нещата много по-евтини - на такива роботи (нанороботи) ще трябва да се даде само необходимия брой молекули и енергия и да се напише програма за сглобяване на необходимите елементи. Досега никой не е успял да опровергае тази възможност, но все още никой не е успял да създаде подобни механизми. По време на теоретичното изследване на тази възможност се появиха хипотетични сценарии за края на света, които предполагат, че нанороботите ще поемат цялата биомаса на Земята, изпълнявайки своята програма за самовъзпроизвеждане (т.нар. „сива слуз“ или „сива каша“).

Първите предположения за възможността за изучаване на обекти на атомно ниво могат да бъдат намерени в книгата „Оптика“ на Исак Нютон, публикувана през 1704 г. В книгата Нютон изразява надежда, че бъдещите микроскопи един ден ще могат да изследват „тайните на корпускулите“.

Терминът „нанотехнология“ е използван за първи път от Норио Танигучи през 1974 г. Той използва този термин, за да опише производството на продукти с размери няколко нанометра. През 80-те години на миналия век терминът е използван от Ерик К. Дрекслър в книгите му Двигатели на сътворението: Предстоящата ера на нанотехнологиите и наносистемите: молекулярни машини, производство и изчисления.

Какво може да направи нанотехнологията?

Ето само някои от областите, в които нанотехнологиите обещават пробиви:

Лекарство

Наносензорите ще осигурят напредък в ранната диагностика на заболявания. Това ще увеличи шансовете ви за възстановяване. Можем да победим рака и други болести. Старите лекарства за рак унищожават не само болните клетки, но и здравите. С помощта на нанотехнологията лекарството ще се доставя директно до болната клетка.

ДНК нанотехнологии– използват специфични бази на ДНК и молекули на нуклеинова киселина, за да създадат ясно дефинирани структури на тяхна основа. Индустриален синтез на лекарствени молекули и фармакологични препарати с ясно определена форма (бис-пептиди).

В началото на 2000 г., благодарение на бързия напредък в технологията за производство на частици с нано размери, беше даден тласък на развитието на нова област на нанотехнологиите - наноплазмоника. Оказа се, че е възможно да се предава електромагнитно излъчване по верига от метални наночастици, като се използва възбуждането на плазмонни трептения.

Строителство

Наносензорите на строителните конструкции ще следят тяхната здравина и ще откриват всякакви заплахи за целостта им. Обектите, построени с помощта на нанотехнологии, могат да издържат пет пъти по-дълго от съвременните структури. Домовете ще се адаптират към нуждите на жителите, като ги поддържат прохладни през лятото и топли през зимата.

Енергия

Ще бъдем по-малко зависими от петрола и газа. Съвременните соларни панели имат ефективност около 20%. С използването на нанотехнологиите той може да нарасне 2-3 пъти. Тънките нанофилми на покрива и стените могат да осигурят енергия на цялата къща (ако, разбира се, има достатъчно слънце).

Машинно инженерство

Цялото обемисто оборудване ще бъде заменено от роботи - лесно управляеми устройства. Те ще могат да създават всякакви механизми на ниво атоми и молекули. За производството на машини ще се използват нови наноматериали, които могат да намалят триенето, да предпазят частите от повреда и да спестят енергия. Това не са всички области, в които нанотехнологиите могат (и ще!) се използват. Учените смятат, че появата на нанотехнологиите е началото на нова научно-техническа революция, която ще промени значително света през 21 век. Заслужава да се отбележи обаче, че нанотехнологиите не навлизат много бързо в реалната практика. Не много устройства (най-вече електроника) работят „нано“. Това отчасти се дължи на високата цена на нанотехнологиите и не особено високата възвръщаемост на нанотехнологичните продукти.

Вероятно в близко бъдеще с помощта на нанотехнологиите ще бъдат създадени високотехнологични, мобилни, лесно управляеми устройства, които успешно ще заменят днешното автоматизирано, но трудно управляемо и тромаво оборудване. Например, след време биороботи с компютърно управление ще могат да изпълняват функциите на сегашните обемисти помпени станции.

• ДНК компютър– изчислителна система, която използва изчислителните възможности на ДНК молекулите. Биомолекулярното изчисление е сборно наименование за различни техники, свързани по един или друг начин с ДНК или РНК. В ДНК изчисленията данните се представят не под формата на нули и единици, а под формата на молекулярна структура, изградена на базата на спиралата на ДНК. Ролята на софтуер за четене, копиране и управление на данни се изпълнява от специални ензими.
• Атомно-силов микроскоп– сканиращ сондов микроскоп с висока разделителна способност, базиран на взаимодействието на конзолна игла (сонда) с повърхността на изследваната проба. За разлика от сканиращия тунелен микроскоп (STM), той може да изследва както проводими, така и непроводими повърхности дори през слой течност, което прави възможна работата с органични молекули (ДНК). Пространствената разделителна способност на атомно-силовия микроскоп зависи от размера на конзолата и кривината на нейния връх. Разделителната способност достига атомна хоризонтално и значително я надвишава вертикално.
• Антена-осцилатор– На 9 февруари 2005 г. в лабораторията на Бостънския университет е получена антена-осцилатор с размери около 1 микрон. Това устройство има 5000 милиона атома и е в състояние да осцилира с честота от 1,49 гигахерца, което му позволява да предава огромни количества информация.

10 нанотехнологии с невероятен потенциал

Опитайте се да си спомните някое канонично изобретение. Вероятно някой сега си е представял колело, някой самолет и някой iPod. Колко от вас са мислили за изобретяването на съвсем ново поколение – нанотехнологиите? Този свят е малко проучен, но има невероятен потенциал, който може да ни даде наистина фантастични неща. Удивително нещо: областта на нанотехнологиите не е съществувала до 1975 г., въпреки че учените са започнали да работят в тази област много по-рано.

Човешкото невъоръжено око е в състояние да разпознае обекти с размер до 0,1 милиметра. Днес ще говорим за десет изобретения, които са 100 000 пъти по-малки.

Електропроводим течен метал

Използвайки електричество, проста течна метална сплав от галий, иридий и калай може да бъде направена така, че да формира сложни форми или да навива кръгове в петриево блюдо. С известна степен на вероятност може да се каже, че това е материалът, от който е създаден известният киборг от серия T-1000, който можехме да видим в Терминатор 2.

„Меката сплав се държи като умна форма, способна да се деформира, когато е необходимо, като взема предвид променящото се околно пространство, през което се движи. Точно както би могъл да направи киборг от популярен научно-фантастичен филм“, казва Джин Ли от университета Цинхуа, един от изследователите, участващи в този проект.

Този метал е биомиметичен, което означава, че имитира биохимични реакции, въпреки че сам по себе си не е биологично вещество.

Този метал може да се контролира чрез електрически разряди. Самият той обаче е в състояние да се движи независимо, поради възникващия дисбаланс на натоварването, който се създава от разликата в налягането между предната и задната част на всяка капка от тази метална сплав. И въпреки че учените вярват, че този процес може да е ключът към превръщането на химическата енергия в механична енергия, молекулярният материал няма да се използва скоро за изграждане на зли киборги. Целият „магически“ процес може да се случи само в разтвор на натриев хидроксид или физиологичен разтвор.

Нанопластики

Изследователи от университета в Йорк работят върху разработването на специални лепенки, които ще бъдат предназначени да доставят всички необходими лекарства в тялото без използване на игли и спринцовки. Пластирите, които са съвсем нормални по размер, се залепват за ръката ви и доставят определена доза лекарствени наночастици (достатъчно малки, за да проникнат в космените фоликули) в тялото ви. Наночастиците (всяка с размер под 20 нанометра) сами ще намерят вредните клетки, ще ги убият и ще бъдат елиминирани от тялото заедно с други клетки в резултат на естествени процеси.

Учените отбелязват, че в бъдеще подобни нанопластири могат да се използват в борбата срещу една от най-ужасните болести на Земята - рака. За разлика от химиотерапията, която често е неразделна част от лечението в такива случаи, нанопластирите ще могат индивидуално да намират и унищожават раковите клетки, като оставят здравите клетки незасегнати. Проектът за нанопач се нарича NanJect. Разработката му се осъществява от Atif Syed и Zakaria Hussain, които през 2013 г., докато са още студенти, получават необходимото спонсорство като част от краудсорсинг кампания за набиране на средства.

Нанофилтър за вода

Когато този филм се използва в комбинация с фина мрежа от неръждаема стомана, маслото се отблъсква, оставяйки водата в тази зона първично чиста.

Интересното е, че учените са били вдъхновени да създадат нанофилм от самата природа. Листата на лотос, известни също като водни лилии, имат противоположни свойства на нанофилма: вместо масло, те отблъскват водата. Това не е първият път, когато учените шпионират тези невероятни растения заради също толкова невероятните им свойства. Това доведе например до създаването на суперхидрофобни материали през 2003 г. Що се отнася до нанофилма, изследователите се опитват да създадат материал, който имитира повърхността на водни лилии и да го обогатят с молекули на специален почистващ агент. Самото покритие е невидимо за човешкото око. Ще бъде евтино за производство: около $1 на квадратен фут.

Въздухопречиствател за подводници

Малко вероятно е някой да се е замислял какъв вид въздух трябва да дишат екипажите на подводниците, освен самите членове на екипажа. Междувременно почистването на въздуха от въглероден диоксид трябва да се извърши незабавно, тъй като по време на едно пътуване същият въздух трябва да премине през леките екипажи на подводницата стотици пъти. За почистване на въздуха от въглероден диоксид се използват амини, които имат много неприятна миризма. За да се реши този проблем, беше създадена технология за пречистване, наречена SAMMS (акроним за Self-Assembled Monolayers on Mesoporous Supports). Тя предлага използването на специални наночастици, поставени вътре в керамични гранули. Веществото има пореста структура, поради което абсорбира излишния въглероден диоксид. Различните видове SAMMS пречистване взаимодействат с различни молекули във въздуха, водата и почвата, но всички тези опции за пречистване са невероятно ефективни. Само една супена лъжица от тези порести керамични гранули е достатъчна за почистване на площ, равна на едно футболно игрище.

Нанопроводници

Изследователи от Северозападния университет (САЩ) са измислили как да създадат електрически проводник в наноразмер. Този проводник е твърда и издръжлива наночастица, която може да бъде конфигурирана да предава електрически ток в различни противоположни посоки. Проучването показва, че всяка такава наночастица е в състояние да емулира работата на „токоизправители, ключове и диоди“. Всяка частица с дебелина 5 нанометра е покрита с положително зареден химикал и заобиколена от отрицателно заредени атоми. Прилагането на електрически разряд преконфигурира отрицателно заредените атоми около наночастиците.

Потенциалът на технологията, както съобщават учените, е безпрецедентен. Въз основа на него е възможно да се създадат материали, „способни да се променят независимо, за да отговарят на конкретни компютърни изчислителни задачи“. Използването на този наноматериал всъщност ще „препрограмира“ електрониката на бъдещето. Хардуерните надстройки ще станат толкова лесни, колкото и софтуерните надстройки.

Нанотехнологично зарядно устройство

Когато това нещо бъде създадено, вече няма да е необходимо да използвате кабелни зарядни устройства. Новата нанотехнология работи като гъба, но не абсорбира течност. Той изсмуква кинетична енергия от околната среда и я насочва директно към вашия смартфон. Технологията се основава на използването на пиезоелектричен материал, който генерира електричество, докато е под механично натоварване. Материалът е надарен с наноскопични пори, които го превръщат в гъвкава гъба.

Официалното име на това устройство е „наногенератор“. Такива наногенератори може един ден да станат част от всеки смартфон на планетата или част от арматурното табло на всяка кола, а може би и част от всеки джоб на дрехи – джаджите ще се зареждат директно в него. Освен това технологията има потенциал да се използва в по-голям мащаб, като например в промишлено оборудване. Поне така смятат изследователите от университета на Уисконсин-Медисън, създали тази удивителна наногъба.

Изкуствена ретина

Израелската компания Nano Retina разработва интерфейс, който директно ще се свързва с невроните на окото и ще предава резултата от невронното моделиране в мозъка, заменяйки ретината и възстановявайки зрението на хората.

Експеримент върху сляпо пиле показа надежда за успеха на проекта. Нанофилмът позволи на пилето да види светлината. Вярно е, че последният етап от разработването на изкуствена ретина за възстановяване на зрението на хората е все още далеч, но напредъкът в тази посока не може да не радва. Nano Retina не е единствената компания, която се занимава с подобни разработки, но тяхната технология в момента изглежда най-обещаваща, ефективна и адаптивна. Последната точка е най-важната, тъй като говорим за продукт, който ще бъде интегриран в нечии очи. Подобни разработки показват, че твърдите материали са неподходящи за такива цели.

Тъй като технологията се разработва на нанотехнологично ниво, тя елиминира използването на метал и жици и също така избягва ниската резолюция на симулираното изображение.

Светещи дрехи

Учени от Шанхай разработиха отразяващи нишки, които могат да се използват в производството на дрехи. Основата на всяка нишка е много тънка тел от неръждаема стомана, която е покрита със специални наночастици, слой от електролуминисцентен полимер и защитна обвивка от прозрачни нанотръби. Резултатът е много леки и гъвкави нишки, които могат да светят под въздействието на собствената си електрохимична енергия. В същото време те работят с много по-ниска мощност в сравнение с конвенционалните светодиоди.

Недостатъкът на технологията е, че „светлинният резерв“ на нишките все още е достатъчен само за няколко часа. Разработчиците на материала обаче оптимистично вярват, че ще успеят да увеличат „ресурса“ на своя продукт поне хиляда пъти. Дори и да успеят, решението на друг недостатък остава под въпрос. Най-вероятно ще бъде невъзможно да се перат дрехи, базирани на такива нанонишки.

Наноигли за възстановяване на вътрешните органи

Нанопластирите, за които говорихме по-горе, са предназначени специално да заменят иглите. Ами ако самите игли са с размер само няколко нанометра? Ако е така, те биха могли да променят разбирането ни за хирургията или поне значително да го подобрят.

Съвсем наскоро учените проведоха успешни лабораторни тестове върху мишки. Използвайки малки игли, изследователите успяха да въведат нуклеинови киселини в телата на гризачите, насърчавайки регенерацията на органи и нервни клетки и по този начин възстановявайки загубената ефективност. Когато иглите изпълнят функцията си, те остават в тялото и след няколко дни напълно се разлагат в него. В същото време учените не откриха никакви странични ефекти по време на операции за възстановяване на кръвоносните съдове в мускулите на гърба на гризачи с помощта на тези специални наноигли.

Ако вземем предвид човешки случаи, такива наноигли могат да се използват за доставяне на необходимите лекарства в човешкото тяло, например при трансплантация на органи. Специални вещества ще подготвят околните тъкани около трансплантирания орган за бързо възстановяване и ще премахнат възможността за отхвърляне.

3D химически печат

Химикът Мартин Бърк от Университета на Илинойс е Уили Уонка на химията. Използвайки колекция от молекули на „строителен материал“ за различни цели, той може да създаде огромен брой различни химикали, надарени с всякакви „удивителни и в същото време естествени свойства“. Например едно такова вещество е ратанинът, който може да се намери само в много рядко перуанско цвете.

Потенциалът за синтезиране на вещества е толкова огромен, че ще направи възможно производството на молекули, използвани в медицината, при създаването на LED диоди, слънчеви батерийни клетки и онези химически елементи, които дори и на най-добрите химици на планетата са нужни години, за да синтезират.

Възможностите на настоящия прототип на 3D химически принтер все още са ограничени. Той е способен само да създава нови лекарства. Бърк обаче се надява, че един ден ще успее да създаде потребителска версия на своето невероятно устройство, което ще има много по-големи възможности. Напълно възможно е в бъдеще подобни принтери да действат като своеобразни домашни фармацевти.

Представляват ли нанотехнологиите заплаха за човешкото здраве или околната среда?

Няма много информация за отрицателните ефекти на наночастиците. През 2003 г. едно проучване показа, че въглеродните нанотръби могат да увредят белите дробове на мишки и плъхове. Проучване от 2004 г. установи, че фулерените могат да се натрупват и да причинят увреждане на мозъка при рибите. Но и двете проучвания са използвали големи количества от веществото при необичайни условия. Според един от експертите, химик Кристен Кулиновски (САЩ), „би било препоръчително да се ограничи излагането на тези наночастици, въпреки факта, че в момента няма информация за тяхната заплаха за човешкото здраве“.

Някои коментатори също предполагат, че широкото използване на нанотехнологиите може да доведе до социални и етични рискове. Така например, ако използването на нанотехнологиите инициира нова индустриална революция, това ще доведе до загуба на работни места. Освен това нанотехнологиите могат да променят концепцията за човек, тъй като използването им ще помогне да се удължи живота и значително да се повиши устойчивостта на тялото. „Никой не може да отрече, че широкото разпространение на мобилните телефони и интернет доведе до огромни промени в обществото“, казва Кристен Кулиновски. „Кой би се осмелил да каже, че нанотехнологиите няма да имат по-голямо влияние върху обществото през следващите години?“

Мястото на Русия сред страните, разработващи и произвеждащи нанотехнологии

Световните лидери по общи инвестиции в нанотехнологиите са страните от ЕС, Япония и САЩ. Напоследък Русия, Китай, Бразилия и Индия значително увеличиха инвестициите в тази индустрия. В Русия размерът на финансирането по програмата „Развитие на инфраструктурата на наноиндустрията в Руската федерация за 2008–2010 г.“ ще възлиза на 27,7 милиарда рубли.

Последният (2008) доклад на базираната в Лондон изследователска фирма Cientifica, наречен Доклад за перспективите на нанотехнологиите, описва руските инвестиции дословно по следния начин: „Въпреки че ЕС все още е на първо място по отношение на инвестициите, Китай и Русия вече изпревариха Съединените щати. ”

Има области в нанотехнологиите, в които руските учени станаха първите в света, като получиха резултати, които поставиха основата за развитието на нови научни направления.

Сред тях са производството на ултрадисперсни наноматериали, проектирането на едноелектронни устройства, както и работата в областта на атомната сила и сканиращата сондова микроскопия. Само на специална изложба, проведена в рамките на XII Санкт Петербургски икономически форум (2008 г.), бяха представени наведнъж 80 конкретни разработки. Русия вече произвежда редица нанопродукти, които се търсят на пазара: наномембрани, нанопрахове, нанотръби. Въпреки това, според експерти, в комерсиализацията на нанотехнологичните разработки Русия изостава от САЩ и други развити страни с десет години.

Нанотехнологиите в изкуството

Редица произведения на американската художничка Наташа Вита-Мор се занимават с нанотехнологични теми.

В съвременното изкуство се появи ново направление: „наноизкуство“ (наноизкуство) - вид изкуство, свързано със създаването на скулптури (композиции) от художника с микро- и наноразмер (съответно 10 −6 и 10 −9 m) под въздействието на химични или физични процеси на обработка на материали, фотографиране на получените нано-изображения с помощта на електронен микроскоп и обработка на черно-бели снимки в графичен редактор.

В известната творба на руския писател Н. Лесков „Левицата“ (1881) има интересен фрагмент: „Ако, казва той, имаше по-добър микроскоп, който увеличава пет милиона, тогава ще благоволите,“ той казва, „да видите, че на всяка подкова е изписано името на майстора: кой руски майстор е направил тази подкова.“ Увеличение от 5 000 000 пъти се осигурява от съвременните електронни и атомно-силови микроскопи, които се считат за основни инструменти на нанотехнологиите. Така литературният герой Лефти може да се счита за първия „нанотехнолог“ в историята.

Идеите, представени от Файнман в неговата лекция от 1959 г. „Има много място там долу“ за това как да се създават и използват наноманипулатори, почти текстово съвпадат с научнофантастичния разказ „Микроруки“ на известния съветски писател Борис Житков, публикуван през 1931 г. Някои негативни последици от неконтролираното развитие на нанотехнологиите са описани в произведенията на М. Крайтън („The Swarm“), С. Лем („Проверка на място“ и „Мир на Земята“), С. Лукяненко („Нищо за Разделям").

Главният герой на романа „Трансман” на Ю. Никитина е ръководител на нанотехнологична корпорация и първият човек, изпитал въздействието на медицинските нанороботи.

В научно-фантастичната поредица Stargate SG-1 и Stargate Atlantis едни от най-напредналите в технологично отношение раси са две раси на „репликатори“, възникнали в резултат на неуспешни експерименти, използващи и описващи различни приложения на нанотехнологиите. В Денят, в който Земята спря, с участието на Киану Рийвс, извънземна цивилизация осъжда човечеството на смърт и почти унищожава всичко на планетата с помощта на самовъзпроизвеждащи се нанорепликативни буболечки, които поглъщат всичко по пътя си.

Ю. СВИДИНЕНКО, инженер-физик

Наноструктурите ще заменят традиционните транзистори.

Компактната образователна нанотехнологична инсталация "UMKA" ви позволява да манипулирате отделни групи от атоми.

С помощта на инсталацията "UMKA" е възможно да се изследва повърхността на DVD.

Вече има издаден учебник за бъдещите нанотехнолози.

Нанотехнологиите, които се появиха през последната четвърт на ХХ век, се развиват бързо. Почти всеки месец има съобщения за нови проекти, които само преди година-две изглеждаха като абсолютна фантазия. Според дефиницията, дадена от пионера в тази област Ерик Дрекслър, нанотехнологията е „очаквана производствена технология, фокусирана върху евтиното производство на устройства и вещества с предварително определена атомна структура“. Това означава, че той работи върху отделни атоми, за да получи структури с атомна точност. Това е фундаменталната разлика между нанотехнологиите и съвременните „обемни“ технологии за насипно състояние, които манипулират макрообекти.

Нека напомним на читателя, че нано е префикс, обозначаващ 10 -9. Осем кислородни атома могат да бъдат разположени на сегмент с дължина един нанометър.

Нанообектите (например метални наночастици) обикновено имат физични и химични свойства, които са различни от тези на по-големите обекти от същия материал и от свойствата на отделните атоми. Да кажем, че температурата на топене на златни частици с размер 5-10 nm е стотици градуси по-ниска от температурата на топене на парче злато с обем 1 cm 3.

Изследванията, извършвани в наномащаба, се намират в пресечната точка на науките; често изследванията в областта на науката за материалите засягат областите на биотехнологиите, физиката на твърдото тяло и електрониката.

Водещият световен експерт в областта на наномедицината, Робърт Фрейтас, каза: „Бъдещите наномашини трябва да се състоят от милиарди атоми, така че тяхното проектиране и конструиране ще изискват усилията на екип от специалисти. Всеки дизайн на наноробот ще изисква комбинираните усилия на няколко изследователски екипи. Самолетът Boeing 777 е проектиран и построен от „Много екипи по целия свят. "

НАНОПРОДУКТИ ОКОЛО НАС

Наносветът е сложен и все още сравнително малко проучен и въпреки това не толкова далеч от нас, колкото изглеждаше преди няколко години. Повечето от нас редовно използват едни или други постижения на нанотехнологиите, без дори да го знаят. Например съвременната микроелектроника вече не е микро, а нано: произведените днес транзистори - основата на всички чипове - са в диапазона до 90 nm. И вече е планирана по-нататъшна миниатюризация на електронните компоненти до 60, 45 и 30 nm.

Освен това, както наскоро съобщиха представители на компанията Hewlett-Packard, транзисторите, произведени по традиционна технология, ще бъдат заменени от наноструктури. Един такъв елемент са три проводника с ширина няколко нанометра: два от тях са успоредни, а третият е разположен под прав ъгъл спрямо тях. Проводниците не се докосват, а минават като мостове, един над друг. В този случай молекулярните вериги, образувани от нанопроводников материал под въздействието на приложеното към тях напрежение, се спускат от горните проводници към долните. Схеми, изградени с помощта на тази технология, вече демонстрираха способността да съхраняват данни и да извършват логически операции, тоест да заменят транзистори.

С новата технология размерите на частите на микросхемите ще паднат значително под нивото от 10-15 нанометра, до мащаб, при който традиционните полупроводникови транзистори просто физически не могат да работят. Вероятно още през първата половина на следващото десетилетие ще се появят серийни микросхеми (все още традиционни, силициеви), в които ще бъдат вградени определен брой наноелементи, създадени с помощта на нова технология.

През 2004 г. Kodak пусна хартия за мастиленоструйни принтери Ultima. Има девет слоя. Най-горният слой се състои от керамични наночастици, които правят хартията по-плътна и блестяща. Вътрешните слоеве съдържат пигментни наночастици с размери 10 nm, които подобряват качеството на печат. И бързото фиксиране на боята се улеснява от полимерни наночастици, включени в състава на покритието.

Директорът на Института по нанотехнологии на САЩ Чад Миркин смята, че „нанотехнологиите ще възстановят всички материали от нулата, ще бъдат нови, тъй като досега човечеството не е имало възможност да разработва и произвежда наноструктури използвайте само това в промишлеността "Какво ни дава природата. Ние правим дъски от дървета, жици от проводящ метал. Нанотехнологичният подход е, че ще преработим почти всеки природен ресурс в така наречените "градивни елементи", които ще формират основата на бъдещата индустрия ."

Сега вече виждаме настъпването на нанореволюцията: това са нови компютърни чипове и нови тъкани, които не цапат, и използването на наночастици в медицинската диагностика (виж също „Наука и живот” №, , 2005). Дори козметичната индустрия се интересува от наноматериали. Те могат да създадат много нови нестандартни направления в козметиката, които не са съществували преди.

В наномащабния диапазон почти всеки материал проявява уникални свойства. Например, известно е, че сребърните йони имат антисептично действие. Разтвор на сребърни наночастици има значително по-висока активност. Ако третирате превръзка с този разтвор и я нанесете върху гнойна рана, възпалението ще изчезне и раната ще заздравее по-бързо, отколкото при използване на конвенционални антисептици.

Вътрешният концерн Nanoindustry разработи технология за производство на сребърни наночастици, които са стабилни в разтвори и в адсорбирано състояние. Получените лекарства имат широк спектър на антимикробно действие. По този начин стана възможно създаването на цяла гама от продукти с антимикробни свойства с незначителни промени в технологичния процес от производителите на съществуващи продукти.

Сребърните наночастици могат да се използват за модифициране на традиционни и създаване на нови материали, покрития, дезинфектанти и детергенти (включително пасти за зъби и почистващи пасти, прахове за пране, сапуни) и козметика. Покрития и материали (композитни, текстилни, лакови, карбонови и други), модифицирани със сребърни наночастици, могат да се използват като превантивна антимикробна защита на места, където рискът от разпространение на инфекции се увеличава: в транспорта, в заведенията за обществено хранене, в селскостопанските и животновъдни сгради, в детски, спортни и лечебни заведения. Сребърните наночастици могат да се използват за пречистване на вода и убиване на патогени във филтри на климатични системи, плувни басейни, душове и други подобни обществени места.

Подобни продукти се произвеждат в чужбина. Една компания произвежда покрития със сребърни наночастици за лечение на хронични възпаления и отворени рани.

Друг вид наноматериали са въглеродните нанотръби, които имат колосална здравина (вж. „Наука и живот” № 5, 2002; № 6, 2003). Това са особени цилиндрични полимерни молекули с диаметър приблизително половин нанометър и дължина до няколко микрометра. Те са открити за първи път преди по-малко от 10 години като странични продукти от синтеза на фулерен C60. Въпреки това електронни устройства с нанометрови размери вече се създават на базата на въглеродни нанотръби. Очаква се в обозримо бъдеще те да заменят много елементи в електронните схеми на различни устройства, включително съвременни компютри.

Нанотръбите обаче се използват не само в електрониката. Вече има налични в търговската мрежа тенис ракети, които са подсилени с въглеродни нанотръби, за да ограничат усукването и да осигурят по-голяма сила на удара. Те се използват и в някои части на спортни велосипеди.

РУСИЯ НА ПАЗАРА НА НАНОТЕХНОЛОГИИ

Местната компания Nanotechnology News Network наскоро представи още един нов продукт в Русия - самопочистващи се нанопокрития. Достатъчно е да напръскате стъклото на автомобила със специален разтвор, съдържащ наночастици силициев диоксид, и мръсотията и водата няма да полепнат по него в продължение на 50 000 км. Върху стъклото остава прозрачен ултратънък слой, върху който водата просто няма какво да полепне и се търкаля заедно с мръсотията. На първо място, собствениците на небостъргачи се заинтересуваха от новия продукт - огромна сума пари се изразходва за измиване на фасадите на тези сгради. Има такива състави за покриване на керамика, камък, дърво и дори дрехи.

Трябва да се каже, че някои руски организации вече успешно се представят на международния пазар на нанотехнологии.

Концернът „Наноиндустрия“ например има в портфолиото си редица нанотехнологични продукти, приложими в различни сфери на индустрията. Това са редуциращият състав „РВС” и сребърни наночастици за биотехнологиите и медицината, индустриалната нанотехнологична инсталация „ЛУЧ-1,2” и образователната нанотехнологична инсталация „УМКА”.

Съставът "RVS", който може да предпази от износване и да възстанови почти всички триещи се метални повърхности, се приготвя на базата на адаптивни наночастици. Този продукт ви позволява да създадете модифициран високовъглероден железен силикатен защитен слой с дебелина 0,1-1,5 mm в зони на интензивно триене на метални повърхности (например в триещи се двойки в двигатели с вътрешно горене). Изливайки такъв състав в картера на маслото, можете да забравите за проблема с износването на двигателя за дълго време. По време на работа механичните части се нагряват от триене, това нагряване кара металните наночастици да се придържат към повредените зони. Прекомерният растеж причинява по-интензивно нагряване и наночастиците губят способността си да се прикрепят. По този начин балансът се поддържа постоянно в триещия блок и частите практически не се износват.

Особен интерес представлява комплексът от нанотехнологично оборудване UMKA, който е предназначен за извършване на демонстрационни, изследователски и лабораторни работи на атомно-молекулярно ниво в областта на физиката, химията, биологията, медицината, генетиката и други фундаментални и приложни науки. Например, наскоро изобрази повърхността на DVD с разделителна способност от 0,3 микрона и това не е ограничението. Уникалната технология на работа при пикоамперни токове позволява сканиране дори на слабо проводими биологични проби без предварително отлагане на метал (обикновено е необходимо горният слой на пробата да е проводящ). "УМКА" има висока температурна стабилност, позволяваща продължителни манипулации с отделни групи атоми и висока скорост на сканиране, позволяваща наблюдение на бързи процеси.

Основната област на приложение на комплекса UMKA е обучението по съвременни практически методи за работа с наноразмерни структури. Комплексът УМКА включва: тунелен микроскоп, система за защита от вибрации, комплект тестови проби, комплекти консумативи и инструменти. Устройствата се побират в малък корпус, работят в стайни условия и струват под 8 хиляди долара. Можете да контролирате експериментите от обикновен персонален компютър.

През януари 2005 г. беше открит първият руски онлайн магазин за продажба на нанотехнологични продукти. Постоянният адрес на магазина в Интернет е www.nanobot.ru

ПРОБЛЕМИ СЪС СИГУРНОСТТА

Наскоро беше открито, че сферичните молекули C60, наречени фулерени, могат да причинят сериозни заболявания и да навредят на околната среда. Токсичността на водоразтворимите фулерени, когато са изложени на два различни вида човешки клетки, е установена от изследователи от университетите Райс и Джорджия (САЩ).

Професорът по химия Вики Колвин от университета Райс и колегите му откриха, че когато фулерените се разтварят във вода, се образуват колоиди С 60, които, когато са изложени на човешки кожни клетки и клетки на чернодробен карцином, причиняват тяхната смърт. В същото време концентрацията на фулерени във вода беше много ниска: ~ 20 C 60 молекули на 1 милиард водни молекули. В същото време изследователите показаха, че токсичността на молекулите зависи от модификацията на тяхната повърхност.

Изследователите предполагат, че токсичността на простите C60 фулерени се дължи на факта, че тяхната повърхност е способна да произвежда супероксидни аниони. Тези радикали увреждат клетъчните мембрани и водят до клетъчна смърт.

Колвин и колегите му заявиха, че това отрицателно свойство на фулерените може да се използва за добро - за лечение на ракови тумори. Необходимо е само да се изясни подробно механизмът на образуване на кислородните радикали. Очевидно ще бъде възможно да се създадат супер ефективни антибактериални лекарства на базата на фулерени.

В същото време опасността от използването на фулерени в потребителски продукти изглежда съвсем реална за учените.

Очевидно това е причината Американската комисия за безопасност на храните и лекарствата (FDA) наскоро обяви необходимостта от лицензиране и регулиране на широка гама от продукти (храни, козметика, лекарства, оборудване и ветеринарна медицина), произведени с помощта на нанотехнологии и с използване на наноматериали и наноструктури.

НАНОТЕХНОЛОГИИТЕ СЕ НУЖДАЯТ ОТ ДЪРЖАВНА ПОДКРЕПА

За съжаление в Русия все още няма държавна програма за развитие на нанотехнологиите. (През 2005 г. програмата на САЩ за нанотехнологии, между другото, навърши пет години.) Без съмнение наличието на централизирана правителствена програма за развитие на нанотехнологиите би помогнало значително за практическото прилагане на резултатите от изследванията. За съжаление от чужди източници научаваме, че в страната има успешни разработки в областта на нанотехнологиите. Например през лятото Институтът по стандартизация на САЩ обяви създаването на най-малкия атомен часовник в света. Както се оказа, по създаването им е работил и руски екип.

В Русия няма държавна програма, но има изследователи и ентусиасти: през изминалата година Младежкото научно общество (YSS) обедини повече от 500 млади учени, докторанти и студенти, които мислят за бъдещето на своята страна. За подробно проучване на проблемите на нанотехнологиите през февруари 2004 г. на базата на Международния научноизследователски институт беше създадена аналитичната компания "Nanotechnology News Network (NNN)", която следи стотици отворени световни източници в тази област и в момента обработва над 4500 информационни съобщения от чуждестранни и руски медии, статии и прессъобщения и експертни коментари. Бяха създадени сайтовете www.mno.ru и www.nanonewsnet.ru, които бяха разгледани от повече от 170 000 граждани на Русия и ОНД.

КОНКУРС ЗА МЛАДЕЖКИ ПРОЕКТИ

През април 2004 г., съвместно с концерна за наноиндустрия с подкрепата на Uniastrum Bank, успешно се проведе първият общоруски конкурс за младежки проекти за създаване на вътрешни молекулярни нанотехнологии, който предизвика голям интерес от руски учени.

Победителите в състезанието представиха изключителни разработки: първо място бе присъдено на екип от млади учени от Руския химико-технологичен университет. Д. И. Менделеев под ръководството на кандидата на химическите науки Галина Попова, която създаде биомиметични (биомиметика - имитация на структури, съществуващи в природата) материали за оптични наносензори, молекулярна електроника и биомедицина. Второто място зае студент от Ташкентския държавен педагогически университет. Низами Марина Фомина, която разработи система за целенасочена доставка на лекарства към болните тъкани, а третият е ученикът от Томск Алексей Хасанов, автор на технология за създаване на нанокерамични материали с уникални свойства. Победителите получиха ценни награди.

С подкрепата на банката е разработен и се подготвя за издаване научнопопулярен учебник „Нанотехнологии за всеки“, който получи висока оценка от водещи учени.

Компанията NNN, която за една година се превърна във водеща аналитична агенция в областта на нанотехнологиите, през декември 2004 г. обяви началото на Втория общоруски конкурс за младежки проекти, чийто генерален спонсор отново беше Uniastrum Bank, доволен от резултатите от първото състезание. Освен това този път спонсор стана и Powercom, международен производител на непрекъсваеми токозахранващи устройства. Списание "Наука и живот" взема активно участие в подготовката и отразяването на състезанието.

Целта на конкурса е да привлече талантливи младежи към развитието на нанотехнологиите в своята страна, а не в чужбина.

Победителят в конкурса ще получи нанотехнологична лаборатория "УМКА". Класираните на второ и трето място ще бъдат наградени с модерни лаптопи; Най-добрите участници ще получат безплатен абонамент за списание „Наука и живот“. Наградите включват комплекти за ремонт и възстановяване на превозни средства, базирани на наночастици, абонамент за списание Universum и месечни компактдискове „Светът на нанотехнологиите“.

Фокусът на проектите е изключително разнообразен: от обещаващи наноматериали за автомобилната и авиационната индустрия до импланти и невротехнологични интерфейси. Подробни материали за конкурса са на уебсайта www.nanonewsnet.ru.

През декември 2004 г. в град Фрязино (Московска област) се проведе първата конференция, посветена на индустриалното използване на нанотехнологиите, където учените представиха десетки разработки, готови за внедряване в производството. Сред тях са нови материали на базата на нанотръби, свръхздрави покрития, антифрикционни съединения, проводими полимери за гъвкава електроника, кондензатори с голям капацитет и др.

Нанотехнологиите в Русия набират скорост. Въпреки това, освен ако изследванията не се координират от държавата или цялостна федерална програма, нищо вероятно няма да се промени към по-добро. Вече има издаден учебник за бъдещите нанотехнолози.