Нанотехнологии: Основы, Применение и Развитие
Нанотехнологии - это наука и технология, которая исследует и использует наноматериалы и наноструктуры для создания новых продуктов и услуг. Нанотехнологии могут быть использованы для создания широкого спектра продуктов, включая наноструктурные …
Российские достижения в наноструктурированной продукции
Применение наноалмазов в ГСМ в Украине В последнее время и в России наметились определенные успехи в практической реализации научных исследований. Так, наноструктурированная продукция инструмен¬тального и триботехнического назначения уже сейчас не …
Глобальная «наногонка»: государственное и частное финансирование
Национальная нанотехнологическая инициатива США (National Nanotechnology Initiative – NNI), принятая благодаря бывшему президенту Клинтону и вступившая в силу в 2001 г., ознаменовала старт глобальной гонки ведущих мировых экономик в …
Программы по нанотехнологии, Поддержанные ведущими министерствами и организациями
М. К. Роко, Дж. Мердэй[85] Ниже предлагается обзор основных исследовательских и образовательных программ, которые считаются наиболее важными и перспективными федеральными министерствами и агентствами. 1. Министерство торговли (вместе с НИСТ). Нанотехнология …
Послесловие
Р. А. Андриевский, А. В. Хачоян Термин «нанотехнология» в 1974 г. был впервые использован японским ученым Танигучи на конференции Японского общества точного машиностроения [1,2]. Автор, специалист по обработке хрупких материалов, …
Аббревиатуры
АСМ Атомно-силовой микроскоп АТФ Аденозинтрифосфорная кислота ГМС Гигантское магнитосопротивление ЛИС Литографически-индуцированная самосборка МО Министерство обороны США МОП Структура металл-оксид-полупроводник Млэ Молекулярно-лучевая эпитаксия Мэмс Микроэлектромеханическая система НАСА Национальное управление по авиации …
НАСА
7. Направления нанотехнологии, имеющие приоритет в настоящее время. Изготовление более легких и эффективных летательных аппаратов; биологические и медицинские датчики и устройства; разработка более мощных миниатюрных компьютеров с низким энергопотреблением; разработка …
Национальный институт здоровья
9. Направления нанотехнологии, имеющие приоритет в настоящее время. Разработка биоматериалов (например, для поверхностей раздела органических и неорганических сред, биосовместимых материалов и т. д.), создание новых устройств (например, биосенсоров и средств …
ННФ
11. Направления нанотехнологии, имеющие приоритет в настоящее время. Фундаментальные исследования новых явлений, методов синтеза, обработки и сборки наноматериалов; конструирование новых материалов; изучение биоструктур и систем с биологическими свойствами; развитие архитектуры …
Основные цели и планы
Основное требование в настоящее время состоит в том, что финансирующие Правительственные организации США должны всячески поощрять развитие Нанонауки и нанотехнологии (в принципе, можно говорить о развитии некоей Новой научной и …
Вспомогательные цели и планы
Для создания сильной и процветающей «нанотехнологической культуры» финансирующие организации должны поддерживать новые формы исследований и образования в этой сфере, а также развивать соответствующую инфраструктуру (по крайней мере в течение ближайшего …
НАУЧНАЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФРАСТРУКТУРА
Нанотехнология является междисциплинарной областью науки, вследствие чего финансирование должно в основном использоваться для поддержки конкретных проектов, осуществляемых малыми группами (от 1 до 4 ведущих исследователей). Тем не менее существует несколько …
СТРАТЕГИЯ ФИНАНСИРОВАНИЯ НИОКР
При любом обсуждении стратегии финансирования необходимо учитывать разницу между идеализированной схемой и реалистичным подходом. С одной стороны, для развития нанотехнологии требуется долгосрочное соглашение о координации деятельности между финансирующими правительственными организациями, …
Моделирование поведения углеродных нанотрубок М. Мейяппан[11]
В последние годы проводилось моделирование поведения углеродных нанотрубок (УНТ), обладающих уникальными электрическими и механическими свойствами. Его цель — как расчет характеристик УНТ, так и оценка возможностей их применения в проектируемых …
Молекулярные логические элементы Дж. М. Тур, М. Рид[38]
Использование новейших методов микросоединений и самосборки позволило провести исследования электронного переноса в молекулярных системах [46, 47]. В частности, проводились измерения электронной проводимости через молекулы, прикрепленные концами к поверхностям в различных …
Фотокаталитическая очистка жидкостей
Д. С. Тиши[68] Введение активных агентов в отходы в месте их хранения или образования должно стать одним из основных методов очистки среды. На рис. 10.3 показа- Свет Загрязненные воздух, вода …
НАНОТЕХНОЛОГИЯ В БЛИЖАЙШЕМ ДЕСЯТИЛЕТИИ
Дж. Уайтсайдс, Д. Эйглер, Р. Андерс и др. В 1959 г. Нобелевский лауреат по физике Ричард Фейнман прочитал лекцию с аллегорическим названием «Внизу полным-полно места» (Feynman, R. Р. 1961. There …
Синтез, сборка и обработка наноструктур
М. Тиррел, А. Реквиша, С. Фридлендер, Г. Хагнауэр1 Синтез и обработка наноструктур связаны с разнообразными типами материалов (органических, неорганических, биологических), используемых в различных областях науки, медицины и технологии. Эти процессы …
Нанострукгурные устройства с эффектом ГМС
Р. Шала[47] Эффект ГМС, открытый группой А. Ферта в 1988 г., имеет наноразмерную природу и связан с чередованием нанослоев железа и хрома [1]. Позднее были обнаружены и другие многослойные комбинации …
Примеры учебных курсов по нанотехнологиям в университетах США
А. Эллис, М. К. Роко[73] «Перспективные квантовые устройства», университет Нотр-Дам, ЕЕ666. «Нанокурс», Корнеллский университет (A. Clark, М. Isaacson). «Новые технологии», Висконсинский университет (R. Hammers). «Нанострукгурные материалы», Политехнический институт Ренселер (R. …
Квантовый «загон для скота»
Д. Эйглер[3] На рис. 1.2 показано СТМ-изображение так называемого «квантового загона для скота» ( quantum corral), образованного 48 атомами железа, которые расположены вдоль окружности радиусом 7,3 нм. Атомы устанавливались на …
Дисперсии, покрытия и структуры с развитой поверхностью
П. Вияьциус, К. Клабунде[27] Использование нанотехнологических методов создания и нанесения покрытий должно существенно улучшить их характеристики. Ведутся также исследования для создания новых типов дисперсий, порошков и макроскопических объектов с уникальными …
Энергетика и химическая промышленность
Постоянное стремление к миниатюризации изделий свойственно специалистам в области микроэлектроники. В этой области уже давно увеличение объема памяти и быстродействия ЭВМ достигается за счет уменьшения удельного объема и площади, соответствующих …
Министерство обороны
1. Направления нанотехнологии, имеющие приоритет в настоящее время. Сбор, обработка, хранение и представление информации; необходимые материалы; развитие биоинженерных методов химической и биологической защиты; полевое медицинское оборудование; высокоэффективные мониторы управления. 2. …
Моделирование квантовых точек
Р. Хесс[12] В будущих наноустройствах квантовые точки (которые можно рассматривать как большие атомы) станут одним из важнейших элементов структуры. При небольшом числе электронов для моделирования их поведения можно использовать квантовые …
Полевой транзистор на основе однослойной углеродной нанотрубки
П. Аварис[39] На основе однослойных углеродных нанотрубок нескольким исследовательским группам в различных странах удалось изготовить электрические переключатели, подобные полевым транзисторам. На рис. 6.8 показано такое устройство, полученное манипулированием однослойной углеродной …
Наноструктуры с иерархической самосборкой для адсорбции атомов тяжелых металлов
Г. Экзаргос, Г. Самара, С. Т. Пикро[69] На рис. 10.4 схематически показано строение функционального мезопористо - го композитного материала, представляющего собой силикатную решетку с цилиндрическими порами, образующими сотообразную структуру с …
Университетские лаборатории и коллективы
— Поощрение междисциплинарных исследований с участием многих организаций. — Поддержка центров по нанотехнологии в университетских городках. — Введение курсов по нанотехнологии в существующие учебные программы и разработка специальных курсов по …
Фуллерены и нанотрубки
Д. Т. Колберт[21] Углеродные нанотрубки (рис. 4.1) — это один из наиболее перспективных материалов для разнообразных применений, поскольку они обладают рядом замечательных характеристик, включая прочность, жесткость, ударную вязкость, химическую стойкость, …
Нанострукгурные твердые материалы
Б. X. Кир[48] В настоящее время все большее внимание промышленников привлекают на - ноструктурные твердые материалы, поскольку за последнее десятилетие разработан ряд нанокомпозитов на основе карбидов с металлами-связками (например, WC/Co …
Центр исследований квантовых электронных структур
E.Xf Центр исследований квантовых электронных структур был организован ННФ в 1989 г. при Калифорнийском университете в Санта-Барбаре. Его основная цель — проведение исследований, связанных с важной проблемой нанонауки и технологии: …
Магнитные эффекты в наноструктурах
П. Аливисатос[4] На рис. 1.3 представлен изящный пример того, что можно назвать продуктом естественной нанотехнологии (изображение получено на просвечивающем электронном микроскопе, ПЭМ). Существуют магнитотактические бактерии, обладающие внутренним «компасом», который направляет …
Изготовление заготовок для оптического волокна золь-гель методом
77. Вшьциус[28] Оптическое волокно получают из заготовок в виде цилиндров (начальный диаметр которых равен нескольким дюймам). Цилиндры нагревают и вытягивают в тонкие нити диаметром около 0,13 мм. Как правило, материалом …
На пути к искусственному фотосинтезу: ячейка Грацеля
Д. Тинли[59] На рис. 9.1 представлены два подхода к созданию искусственных систем фотосинтеза, в которых матрица коллекторов собирает свет и передает энергию воз- І 11 -11 іпафеншіен-виншіен V І ——— …
Министерство энергетики
3. Направления нанотехнологии, имеющие приоритет в настоящее время. Фундаментальные и прикладные исследования по вопросам энергетики, включая изготовление, испытание и моделирование наноматериалов, вопросы эффективности преобразования энергии, обороны, охраны окружающей среды и …
