Нанотехнологии лекция 1

понятия в области нанотехнологий, стандартизация нанообъектов и наноматериалов

и наноматериалов.
История развития нанотехнологий. Инструменты нанотехнологий.

Отдельные представители

наноматериалов
Отдельные представители наноматериалов: нанообъекты и наноструктурированные материалы.

Способы получения наноматериалов
Подходы к классификации способов получения наноматериалов. Принципы (типы) нанотехнологий: «сверху-вниз» (top-down approach), «снизу-вверх» (bottom-up approach)

Применение нанотехнологий
Нанотехнологии в строительстве, сельском хозяйстве, медицине, материаловедении, экологии.

Содержание курса

наноматериалов.
История нанотехнологий.

Введение (1 модуль)

Практические занятия:
Размерная шкала природных и синтетических

объектов и материалов. Фрактальные объекты.
Инструментарий нанотехнологий. Оптическая и электронная микроскопия (ПЭМ, СЭМ, СЗМ).
Композиционные материалы. Структура и свойства.

инструментов для достижения желаемого результата; в широком смысле — применение научного

знания для решения практических задач. Технология включает в себя способы работы, её режим, последовательность действий (Википедия).

Основные понятия и определения в области Нанотехнологий

Технология – это совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции.

Лёгкая промышленность
Пищевая промышленность
Общественное питание и

проч.

взвешивание ингредиентов газобетонного раствора (цемент, известь, песок, вода, газообразователь).
3. Смешивание

ингредиентов, взятых в определённом соотношении в смесителе.
4. Заливка готового раствора в предварительно подогретые до температуры 35-40 °С формы или в опалубку.
5. Выдержка газобетонного массива в течение 1 – 2,5 часа после заливки форм .
6. Резка газобетона.
7. Выдержка нарезанных блоков под теплоизолирующим колпаком в течение нескольких часов.
8. Извлечение блоков из форм, складирование на поддон, упаковка продукции для отправки на склад.
9. Очистка форм.
Соблюдение технологического режима – производство продукции с конкретными характеристиками (механич, термич и т.д.), определенного качества.

и паспорту. 
2. Анализ качества сырья (химический состав, влажность, дисперсность и

др.)
3. Анализ качества полуфабрикатов (химический состав, физические характеристики, форма и размеры и др.).
4. Анализ качества готовой продукции.

ГОСТ, ТУ, Методики, Руководства, технологические карты
и др. НД

контроль сырья, п/ф, соблюдения технологических режимов (справа).
Сертификация готовой продукции (внизу).

красок,
эмалей
оптимальный
размер
пигментов
(0,2 – 1 мкм)

объектов, размеры которых находятся в пределах от 1 до 100

нанометров (10−9 или 1/1.000.000.000 м)

Нанотехнологии — это способы производства и применения искусственно созданных объектов нанометровых размеров.

Нанотехнологии — это технологии изучения нанометровых объектов, и работы с нанообъектами, что сравнимо с размерами отдельных молекул и атомов.

объектов мы сталкиваемся со многими разнообразными явлениями, создающими новые возможности.

Поведение отдельных атомов подчиняется законам квантовой механики и не имеет аналогов в макроскопическом масштабе, поэтому “внизу” мы будем постоянно наблюдать новые закономерности и эффекты, предполагающие новые варианты использования”.

совокупность разнообразных методов, методик и технологий обработки, в том числе

промышленных, применяемых к объектам в наномасштабе;
- собственно результаты – нанопродукция.

междисциплинарное направление в развитии науки и техники (медицина, фармацевтика, машиностроение,

материаловедение, электроника и т.д.).

Одна из первоочередных задач - разработка единой терминологии, обеспечивающей эффективную коммуникацию («взаимопонимание»).

Терминология и связанные с ней вопросы:
стандартизации и классификации наноматериалов,
продукции наноиндустрии
развиваются в последние 15 – 25 лет на различных уровнях:
международный,
Европейский,
национальный (государственный),
отраслевой.

В.Г. Удовицкий. О терминологии, стандартизации и классификации в области
нанотехнологий и наноматериалов. ФІП ФИП PSE, 2008, т. 6, № 3-4, vol. 6, No. 3-4

стандартизации наноматериалов (United Working up for Nanomaterials standardization). К декабрю

2004 г. было опубликовано уже 7 стандартов;

Британский институт стандартов (BSI), июнь 2004 г. создан комитет
по нанотехнологиям (NTI/1). К 2008 г разработано и опубликовано 6
терминологических стандартов и 3 руководящих НД;

Американский национальный институт стандартов (ANSI), август 2004 г.
создана Группа по стандартам для нанотехнологий (Nanotechnology
Standards Panel);

Европейский комитет по стандартизации (CEN), март 2004 г. создана
рабочая группа по нанотехнологиям (CEN/BTWG 166 ‘Nanotechnology’);

Работа ведется специально создаваемыми компетентными организациями (группами, комитетами, институтами и пр.), в частности:

продуктов, систем и услуг, ASTM (American Socity for Testing

and materials), январь 2005 г создан комитет Е56 для разработки стандартов
в области нанотехнологий.

К 2008 г. разработан и опубликован ряд стандартов, в том числе Е2456-06
“Терминология для нанотехнологий”

Международная организациия по стандартизации (International Organization
for Standardization, ISO), объединяющая 157 государств-членов, июнь 2005 г.
создан ТК по разработке стандартов для нанотехнологий (ISO TC 229 или
ИСО ТК 229) (29 активных участников, в т.ч. РФ).

области терминологии и номенклатуры (описание, название нанообъектов);
разработка международных стандартов в

сфере метрологии и контрольно-измерительной аппаратуры (визуализация, характеризация, измерение нанообъектов);
стандартизация в области методологии выполнения испытаний
(определение механических, физико-химических свойств нанообъектов);
стандартизация в области безопасности нанотехнологий, охраны окружающей среды и здоровья людей.

ОАО «Роснано», ФГУП «ВНИИМАШ» и пр).

препаратов,
создание компонентов наноэлектроники,
создание многофункциональных материалов….