Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Лекционный курс Физические основы нанотехнологий и их применение в
Содержание
- 1. Лекционный курс Физические основы нанотехнологий и их применение в
- 2. Наноупаковка лекарств для разрушения опухолейПод действием ИК света оболочкананочастиц разрушается
- 3. Нанотерапия злокачественных опухолей мышейНаправление луча лазера% выживанияДниНанотерапияКонтроль
- 4. «НАНОТЕХНОЛОГИИ» «ОБЫЧНОЙ» И СУПРАМОЛЕКУЛЯРНОЙХИМИИ
- 5. «Нанооборудование» и «нанотехнологии» Механосинтез«Обычная» химия и СМХ
- 6. Сульфид меди CuS. Встречается в природе в виде ромбических кристаллов минерала ковеллина
- 7. Кристаллы сульфида меди CuS используют для изготовления многократно программируемых «наномостиков» в логических интегральных микросхемах (ПЛИС).
- 8. ГИПОТЕТИЧЕСКАЯ НАНОТЕХНОЛОГИЯМЕХАНОСИНТЕЗА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО CuSЗонд – манипулятор
- 9. «НАНОТЕХНОЛОГИЯ» ХИМИИКристаллы сульфида медиРаствор хлорида медиРаствор сульфида
- 10. «ОБЫЧНАЯ» ХИМИЯ СИЛЬНЫХ КОВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙОграниченный набор базовых «строительных элементов»Многообразие молекулярных«наноизделий»
- 11. СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ СЛАБЫХ НЕКОВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙМногообразие базовых «строительных элементов»«Вселенная» супрамолекулярных «наноизделий»
- 12. НАНОТЕХНОЛОГИИ - 2СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ (СМХ)САМООРГАНИЗАЦИЯ
- 13. Супрамолекулярные( надмолекулярные )«нанопродукты»с нековалентными связями
- 14. Одномерные (1D) структуры с водородными связямиЛинейные и
- 15. Двумерные (2D) структуры с водородными связями1D2D
- 16. Трехмерные (3D) структуры с водородными связями2D3D
- 17. СМХ - САМООРГАНИЗАЦИЯМОЛЕКУЛЯРНОЕ РАСПОЗНАВАНИЕСУПРАМОЛЕКУЛЯРНЫЕСТРУКТУРЫ« ХОЗЯИН - ГОСТЬ »
- 18. В 1894 году Эмиль Фишер (Emil Fischer)
- 19. Самосборка структур «хозяин – гость» путем молекулярного
- 20. Пример компактной структуры « хозяин – гость »Хозяин.Молекула -«прищепка»Гость.МолекулаC6H6O2
- 21. Нобелевская премия по химии 1987 года заисследования
- 22. « НОБЕЛЕВСКИЕ МОЛЕКУЛЫ »( Педерсен )Краун – эфиры (crown-ethers)
- 23. « НОБЕЛЕВСКИЕ МОЛЕКУЛЫ »( Лен )Криптанды (cryptands)[2.2.2]-криптанд, образующий комплекс «хозяин-гость» с ионом Na+ .
- 24. « НОБЕЛЕВСКИЕ МОЛЕКУЛЫ »( Крам )Сферанды и Кавитанды«ХОЗЯИН» - сферанд«ХОЗЯИН» - кавитанд
- 25. Самоорганизующиеся амфифильные системы«СМХ» самоорганизацияАССОЦИАТИВНЫЕ (НАНО)КОЛЛОИДЫ
- 26. СИСТЕМЫПРОСТЫХАМФИФИЛЬНЫХМОЛЕКУЛ( ПАВ )
- 27. Амфифильные (дифильные) молекулыphosphatidyl choline lyso- phosphatidyl
- 28. Мицеллобразование в растворе ПАВОбразование стабильных (нано)агрегатов при ККМ( критической концентрации мицеллообразования )Малые концентрацииВысокие концентрации
- 29. М И Ц Е Л Л Ы10-100 nm«Прямые» мицеллыв воде«Обратные»мицеллыв маслеСолюбилизацияНанореакторыДобыча нефти«Упаковка»лекарствУстаревшая модель
- 30. В идеальных (модельных) системах:Выше ККМ –концентрация мономеровпостоянна.Форма мицеллне меняетсяРезкие изменения свойств жидкости вблизи ККМ
- 31. Простая фазовая диаграмма модельных ионных ПАВ Раствор додецилсульфата натрия (SDS)
- 32. СИСТЕМЫ АМФИФИЛЬНЫХ БЛОК - СОПОЛИМЕРОВ
- 33. Диблочные сополимерыABТриблочные сополимерыABC=(A)x(B)y(C)zABA=(A)x(B)Y(A)zABC=(A)x(B)y(C)zБлок - сополимеры:
- 34. МОЛЕКУЛАПРОСТЕЙШАЯНАНОСТРУКТУРА«МИЦЕЛЛА»ДИБЛОЧНЫЕ СОПОЛИМЕРЫ
- 35. РАЗНООБРАЗИЕ НАНОСТРУКТУР (НАНОФАЗ), образуемых при самоорганизации блок-сополимеров
- 36. СТРУКТУРНЫЕ ТИПЫ НАНОФАЗ
- 37. ГЦК нанофаза сферических элементов
- 38. Гексагональная нанофаза цилиндрических элементов
- 39. Ламеллярная нанофазаБИСЛОИ МОЛЕКУЛ
- 40. Биконтинуальныенанофазы
- 41. Структуры нанофаз, образуемых при самоорганизации триблочных сополимеров
- 42. Установленыдиаграммы состояниянанофазТЕМПЕРАТУРАКОНЦЕНТРАЦИЯПРИ НАЛИЧИИСАМООРГАНИЗАЦИИИЗНАНИИФАЗОВОЙ ДИАГРАММЫ«НАНОТЕХНОЛОГИЯ» ↓ ПОСТРОЕНИЕНУЖНЫХНАНОСТРУКТУРПУТЕМПРОСТОГОИЗМЕНЕНИЯВНЕШНИХУСЛОВИЙ
- 43. ПРИМЕРЫ НАНООБЪЕКТОВИ НАНОСТРУТУР,ПОЛУЧАЕМЫХМЕТОДАМИСМХ - САМООРГАНИЗАЦИИ
- 44. Самосборка топологически сложного нанообъекта –«молекулярных колец Борромео»
- 45. НАНОБЪЕКТЫ С УПРАВЛЯЕМОЙ СТРУКТУРОЙИСПОЛЬЗОВАНИЕ – в системах обработки информации, датчиках и т.п.
- 46. Молекулярный переключательЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ0 1Переключение – при изменениикислотно – щелочногобаланса средыСИСТЕМЫ «ХОЗЯИН – ГОСТЬ»
- 47. Оптически управляемый молекулярный переключательСИСТЕМЫ «ХОЗЯИН – ГОСТЬ»
- 48. Молекулярный разъемВключение – выключение передачи энергии фотовозбуждения
- 49. СИСТЕМЫ «ХОЗЯИН – ГОСТЬ»Молекулярный лифтСпуск/подъем – при изменении кислотно – щелочного баланса среды
- 50. Самоорганизация молекулярных цепочек органического полупроводника на поверхности графита (СТМ изображение)
- 51. САМООРГАНИЗАЦИЯ ГЕЛЕВЫХ СТРУКТУРИЗ «НАНОВОЛОКОН»Самооганизация «нановолокна»Самооганизация геля
- 52. Наногелевая «упаковка» лекарств для разрушения опухолей
- 53. Наногелевый «поршень»pHГЕЛЬpH 7.6pH 3.5Управление – изменением кислотно - щелочного баланса среды (рН)
- 54. Периодический режим работы «поршня» («наногелевый двигатель»)t =
- 55. ЦИКЛЫ РАБОТЫ «НАНОГЕЛЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ»0.0160.020.0240.0280.032246802000400060008000ДЛИНАpHВРЕМЯ , секунды
- 56. «…. Тысячи нанороботов пройдут по нефтяному пласту….»
- 57. Гипотетическиепродуктынанотехнологиймеханосинтеза
- 58. Реальныепродуктысупрамолекулярныхнанотехнологий
- 59. «Нанороботы»впорах пластаБолее 100 000 000 «нанороботов»
- 60. КОНЕЦ ЛЕКЦИИ
- 61. Скачать презентанцию
Наноупаковка лекарств для разрушения опухолейПод действием ИК света оболочкананочастиц разрушается
Слайды и текст этой презентации
Слайд 1Лекционный курс
«Физические основы нанотехнологий и их применение в нефтегазовой отрасли»
Часть
1
МОЛЕКУЛ)
Слайд 2Наноупаковка лекарств
для разрушения опухолей
Под действием ИК света
оболочка
наночастиц разрушается
Слайд 3Нанотерапия
злокачественных
опухолей мышей
Направление луча лазера
% выживания
Дни
Нанотерапия
Контроль
Слайд 7Кристаллы сульфида меди CuS используют для изготовления многократно программируемых «наномостиков»
в логических интегральных микросхемах (ПЛИС).
Слайд 8ГИПОТЕТИЧЕСКАЯ НАНОТЕХНОЛОГИЯ
МЕХАНОСИНТЕЗА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ
КРИСТАЛЛИЧЕСКОГО CuS
Зонд – манипулятор по-одному перемещает базовые
«строительные элементы» (атомы меди и серы) медленно формируя отдельные нанокристалы
CuS
Слайд 9«НАНОТЕХНОЛОГИЯ» ХИМИИ
Кристаллы сульфида меди
Раствор хлорида меди
Раствор сульфида натрия
Заготовка больших количеств
базовых «строительных элементов»
Быстрое получение больших количеств
молекулярных «наноизделий»
Cu2+ + S2-
= CuS
Слайд 10«ОБЫЧНАЯ» ХИМИЯ
СИЛЬНЫХ КОВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ
Ограниченный набор
базовых
«строительных элементов»
Многообразие молекулярных
«наноизделий»
Слайд 11СУПРАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ХИМИЯ
СЛАБЫХ НЕКОВАЛЕНТНЫХ СВЯЗЕЙ
Многообразие базовых
«строительных элементов»
«Вселенная»
супрамолекулярных
«наноизделий»
Слайд 14Одномерные (1D) структуры с водородными связями
Линейные и зигзагообразные цепочки
Структуры цепочек
определяются геометриями орбиталей атомов металлов
и направленным характером водородных связей
Слайд 18В 1894 году Эмиль Фишер (Emil Fischer) высказал предположение, что
форма некоторых молекул (энзимов) является определяющим фактором для нековалентных взаимодействий.
Взаимодействия происходят, если формы молекул «подходят» друг к другу – так же как к замку подходит только определенный ключ.Впоследствии, образующиеся супрамолекулярные структуры стали описывать терминами «замок – ключ» и «хозяин – гость». При образовании подобных структур происходит молекулярное распознавание «хозяином» определенных молекул среди множества разнообразных «гостей»..
Слайд 19Самосборка структур «хозяин – гость»
путем молекулярного распознавания
Молекула - хозяин
Молекулы
- гости
Формирование
молекулы - хозяина
Самосборка
супрамолекулярных
структур
Нековалентные
связи
Слайд 20Пример компактной структуры
« хозяин – гость »
Хозяин.
Молекула -
«прищепка»
Гость.
Молекула
C6H6O2
Слайд 21Нобелевская премия по химии 1987 года за
исследования молекулярного распознавания
«хозяин –
гость» :
* Дональд Крам (Donald J. Cram, 1919-2001) - США
*
Жан Лен (Jean-Marie Lehn, 1939-) - Франция* Чарльз Педерсен (Charles J. Pedersen, 1904-1989) - США
Термин «супрамолекулярная химия»
впервые использовал Ж.М. Лен
в 1978 году
Слайд 23« НОБЕЛЕВСКИЕ МОЛЕКУЛЫ »
( Лен )
Криптанды (cryptands)
[2.2.2]-криптанд, образующий комплекс
«хозяин-гость»
с ионом Na+ .
![« НОБЕЛЕВСКИЕ МОЛЕКУЛЫ »( Лен )Криптанды (cryptands)[2.2.2]-криптанд, образующий комплекс «хозяин-гость» с ионом Na+ .](/img/thumbs/4d5db37635c32b50dfa3bc095d4b2f87-800x.jpg "Лекционный курс Физические основы нанотехнологий и их применение в « НОБЕЛЕВСКИЕ МОЛЕКУЛЫ »( Лен )Криптанды (cryptands)[2.2.2]-криптанд, образующий комплекс «хозяин-гость» с ионом Na+ .")
Слайд 27Амфифильные (дифильные) молекулы
phosphatidyl choline lyso- phosphatidyl
choline
dodecylsulphate
Полярная
группа
Неполярная
группа
Слайд 28Мицеллобразование в растворе ПАВ
Образование стабильных (нано)агрегатов при ККМ
( критической концентрации
мицеллообразования )
Малые концентрации
Высокие концентрации
Слайд 29М И Ц Е Л Л Ы
10-100 nm
«Прямые» мицеллы
в воде
«Обратные»
мицеллы
в
масле
Солюбилизация
Нанореакторы
Добыча нефти
«Упаковка»
лекарств
Устаревшая модель
Слайд 30В идеальных
(модельных) системах:
Выше ККМ –
концентрация мономеров
постоянна.
Форма мицелл
не меняется
Резкие изменения
свойств жидкости вблизи ККМ
Слайд 33Диблочные
сополимеры
AB
Триблочные
сополимеры
ABC=(A)x(B)y(C)z
ABA=(A)x(B)Y(A)z
ABC=(A)x(B)y(C)z
Блок - сополимеры:
Амфифильные
макромолекулы, состоящие из двух (и более) различных мономеров (блоков).
(AB, ABA, ABC...)
Слайд 42Установлены
диаграммы
состояния
нанофаз
ТЕМПЕРАТУРА
КОНЦЕНТРАЦИЯ
ПРИ НАЛИЧИИ
САМООРГАНИЗАЦИИ
И
ЗНАНИИ
ФАЗОВОЙ ДИАГРАММЫ
«НАНОТЕХНОЛОГИЯ»
↓
ПОСТРОЕНИЕ
НУЖНЫХ
НАНОСТРУКТУР
ПУТЕМ
ПРОСТОГО
ИЗМЕНЕНИЯ
ВНЕШНИХ
УСЛОВИЙ
Слайд 44Самосборка топологически сложного нанообъекта –
«молекулярных колец Борромео»
Молекулярные «детали»: 6
ионов переходного металла Zn2+
6 молекул тридентантного лиганда (2,6-diformylpyridine);
6
молекул бидентантного лиганда диамина; 
Слайд 45НАНОБЪЕКТЫ С УПРАВЛЯЕМОЙ СТРУКТУРОЙ
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ – в системах обработки информации, датчиках
и т.п.
Слайд 46Молекулярный переключатель
ЛОГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ
0 1
Переключение – при
изменении
кислотно – щелочного
баланса
среды
СИСТЕМЫ «ХОЗЯИН – ГОСТЬ»
Слайд 48Молекулярный разъем
Включение – выключение передачи энергии фотовозбуждения
– при изменении
кислотно – щелочного баланса среды
« Розетка »
« Вилка »
СИСТЕМЫ «ХОЗЯИН
– ГОСТЬ»
Слайд 49СИСТЕМЫ «ХОЗЯИН – ГОСТЬ»
Молекулярный лифт
Спуск/подъем – при изменении кислотно –
щелочного
баланса среды
Слайд 50Самоорганизация молекулярных цепочек органического полупроводника на поверхности графита (СТМ изображение)
Слайд 51САМООРГАНИЗАЦИЯ ГЕЛЕВЫХ СТРУКТУР
ИЗ «НАНОВОЛОКОН»
Самооганизация
«нановолокна»
Самооганизация
геля
Слайд 53Наногелевый
«поршень»
pH
ГЕЛЬ
pH 7.6
pH 3.5
Управление – изменением кислотно - щелочного баланса среды
(рН)
Слайд 54Периодический режим работы «поршня»
(«наногелевый двигатель»)
t = 0 125
177 219 s
t = 0 52 72 114
s0.17 mm
Слайд 55ЦИКЛЫ РАБОТЫ
«НАНОГЕЛЕВОГО ДВИГАТЕЛЯ»
0.016
0.02
0.024
0.028
0.032
2
4
6
8
0
2000
4000
6000
8000
ДЛИНА
pH
ВРЕМЯ , секунды
