Нанотехнология және наножүйелердегі негізгі түсініктерді атаңыз
Нанотехнология дамуының қысқаша тарихын сипаттаңыз
Нанотехнологияның Қазақстан республикасындағы даму мүмкіндіктерін атап көрсетіңіз
Наноматериалдарды тұрмыста қолдану мүмкіндіктерін түсіңдіріңіз
Нанокристалдар дегеніміз не?
Нанокатализаторлар туралы не білесіз?
«Чиптегі зертхана» туралы не білесіз?
Наноботтар туралы не білесіз?
Нано әлемде қандай ерекшеліктер бар?
Нанообьекті және наножүйелерге мысалдар келтіріңіз және олардың негізгі технологиялық ерекшеліктерін атаңыз
Наноұнтақтардың жіктелуі және алу әдістерін көрсетіңіз
Фуллерендердің құрылымы және физикалық қасиеттерін көрсетіңіз
Наножіпшелер түрлері мен қасиеттері, қолданылу аймақтары қандай?
Көміртекті материалдардың жіктелу диаграммасын сипаттаңыз?
«Фуллерен» терминінің қалыптасуын түсіндіріңіз
Көміртекті нано түтікшелер құрылысы және түрлерін атаңыз
Металдық нанокластерлер дегеніміз не?
Көміртекті нанобөлшектердің негізгі морфологиялық түрлерін атаңыз
Кванттық шұңқырлар, сымдар және нүктелер ұғымын түсіндіріңіз
Нанобөлшектердің талшық тәрізді формасының морфологиясы
Электрондық микроскоп әдістерін түсіндіріңіз
Скнирлеуші туннельді микроскопия жөнінде не білесіз?
Атомдық күштік микроскопия қалай жүзеге асырылады?
Кеуекті материалдардың меншікті беттік ауданы қалай анықталады?
Наноқосылыстарды алудың қандай әдістерін білесіздер?
Нанотүтікшелерді алудың қандай әдісін білесіз?
Нанобөлшектерді жалында алу қалай жүзеге асырылады:
Нанобөлшектердің жинақталуын түсіндіріңіз
Нанотехнологияның медицинада қолданылу мүмкіндіктері
Нанотехнологияның электроникада қолданылу мүмкіндіктері
Темір нанобөлектерін қалай алуға болады?
Күміс нанобөлшектерін қалай аламыз?
Алтын нанобөлшектерін алу әдістеріне тоқталыңыз
Наноматериалдар түзілуінің кватаронды механизмі, Кватаронды механизмнің салдарын сипаттаңыз
Наножүйелер түзілуінің моделі және Сирстің Дислокациялық моделін түсіндіріңіз
Бу-сұйық-кристалл моделін түсіндіріңіз
Наножүйелердің доменді моделі дегеніміз не?
Нанообьектілер алу процессы «жоғарыдан төмен» және «төменнен жоғары» сипаттап беріңіз
Нанообьектілердің механоактивациясы және механосинтезі туралы не білесіз
Жоғары температурада өздігінен таралу синтезі қалай жүзеге асады?
Наноматериалдарды алудың физикалық, механохимиялық және химиялық әдістерін атаңыз
Наноматериалдарды алудың электр доғалық әдісі дегеніміз не?
Наноматериалдарды алудың лазерлі абляция әдісін көрсетіңіз
Наноматериалдарды алудың пиролиздік әдісі қалай жүзеге асады?
Наноматериалдарды алудың золь-гель әдісі деген не?
Наноматериалдарды алудың каталитикалық синтезін сипаттаңыз
Наноматериалдарды алудың гидротермальді әдісі қалай жүреді?
Нанобөлшектердің электрлік қасиеттері туралы не білесіз
Нанобөлшектердің магнитті қасиеттерін атап көрсетіңіз
Наноматериалдарды функционализациялау қалай жүзеге асады?
Нанотехнологияны биотехнологияда, химияда қолдану қалай жүзеге асырылады?
Нанотехнологияны оптика, электроника, құрылыста пайдалану мүмкіндіктерін қарастырыңыз
Наноматериалдарды пайдаланып композитті материалдары қалай алуға болады?
Нанодисперсті күйдегі заттардың улылығын сипаттап көрсетіңіз
Нанонысандар алудағы CVD әдісі туралы не білесіз
Нанонысандар алудағы PVD әдісі туралы не білесіз
Нанобөлшектер алудың электрохимиялық әдісін түсіндіріңіз
Нанонысандарды зерттеуде инфра қызыл спектроскопия әдісін қалай қолданамыз?
Жарықтандырғыш электрондық микроскопия нанонысанды зерттеуде қалай жүзеге асырылады?
Рентген дифракционды әдіс қалай қолданылады?
Нанотехнология және наножүйелердегі негізгі түсініктерді атаңыз
Нанотехнология - белгілі атомдар мен молекулаларға манипуляция жасай отырып, белгіленген атомдық құрылымдық өнімдерді шығару әдістерінің жиынтығы. Нанотехнология нанометрлік өлшемдегі денелермен жұмыс істейді.
Жаңа ғылымның аты бәріне белгілі технология (грек тілінен techne - өнер, шеберлік, Іоgos-ғылым) деген ұғымның алдына қосымша «нано» деген сөздің қосылғанын оңай байқауға болады. «Нано» қосымшасы (грек тілінен NANOY-қортық, гном) - жалпы бір нәрсенің миллиардтан бір бәлігін (10-9) көрсетеді. Мысалы: нанометр- метрдің миллиардтан бір белігі. Салыстыру үшін, 1 нм, шаштың қалыңдығынан 100 мың есе аз екендігін айтуға болады.
Наноматериалдар жеңіл, жұқа, берік, қоршаған ортаға байланысты өздерінің қасиеттерін өзгертетін «ақылды» материалдар, өте жоғары және төмен температураға шыдамды және космоста пайдаланылады. Нанотехнология қазіргі кезде үш бағытта жетілуде: 1) Молекулалардың және атомдардың өлшеміндей электронды схемалар жасау; 2) Молекулалардың және атомдардың өлшеміндей механизмдерді жасау; 3) Молекулалардан және атомдардан денелер жасау.
Нанотүтікше. 1991 жылы профессор Сумио Иидзима ұзын көміртекті цилиндр - нанотүтікті байқаған. Нанотүтік - диаметрі бірнеше нанометр, ал ұзындығы оншақты микрон болатын милиондаған көміртегі атомынан тұратын молекула. Адамның шашының қалыңдығынан 100 мың есе аз нанотүтіктер сирек кездесетін өте берік материал болып шықты. Олар болаттан 50-100 есе берік, әрі тығыздығы алты есе аз.
Нанотүтікшелерден косманавттар, өрт сөндірушілерге арналған ыңғайлы киімдер тігу үшін, өте берік және жеңіл композиттік материал, микроскопқа шатыр жасауға болады. Олар өзінің салмағынан бірнеше тонна артық жүкке шыдайды. Ғалымдар соңғы кезде нанотүтікшелердің ішіне басқа дененің атомдарын енгізіп, олардың қасиеттерін (тіпті изоляторды өткізгішке) езгертуге болатындығын тәжірибе жүзінде дәлелдеді. Микроприборларда оларды сым ретінде қолданса, таңқалатыны, бойымен тоқ жүргенде жылу бөлінбейді.
Наноқаптама. Кварцтың нанобөлшектерінен және полимерлерден тұрады. Автомобиль әйнектерін ластану-дан, ылғалдан, сырылудан сақтайды. Наноматалар. 1947 жылы транзистор пайда бола бастағаннан жартылай өткізгішті материалдар технологиясында кремний құрылғыларының өлшемдері біртіндеп кішірейе бастады. Бір жағынан, оптикалық және магниттік есте сақтау құрылғыларының жылдамдығы артып, көлемі кішірейе бастады. Қазіргі уақытта қатты оптикалық және магниттік дискілердің тығыздығы 1 гигбайт\кв дюймге жетті.
Нанодеңгейге жататын заттарды анықтау келесі шарттардан тұрады:
1. өлшемі 100 нм тең немесе кіші және бір координата бойында болса да сызықты өлшемді дербес тұрақты фаза;
2. заттың негізгі бөлігі объектінің беткі қабатында орналасады;
3. осы заттың бір қасиеті болса да бөлшектердің сызықты параметрінің өзгерісіне тәуелді
Нанотехнология және медицина. Жараны орайтын бинт күміс нанобөлшектерінен жасалынған. Ол жарадағы бактерияларды жойып, тез жазады. Медециналық нанодиогностикамен адам ағзасының жасушаларына дәрілерді бағытталған жеткізу,медициналық нано роботтар ,молекулалық нанохирургия мен биологиялық жасушалар наножөндеу сияқты салалрды қолдануға мүмкіндік береді.Бионанотехнология дамуының негізгі стимулы халықтың үлкен жастағы бөлігінің денсаулығын сақтау мәселесі болып табылады.едециналық нанодиогностикамен адам ағзасының жасушаларына дәрілерді бағытталған жеткізу,медициналық нано роботтар ,молекулалық нанохирургия мен биологиялық жасушалар наножөндеу сияқты салалрды қолдануға мүмкіндік береді.Бионанотехнология дамуының негізгі стимулы халықтың үлкен жастағы бөлігінің денсаулығын сақтау мәселесі болып табылады.
2. Нанотехнология дамуының қысқаша тарихын сипаттаңыз.
Аңыз-ертегілердегі аспанға ұшатын ағаш ат пен кілем, желаяқ етіктер, аста-төк дастархан, қияндағыны көз алдыңа алып келетін қол айна секілділер шындыққа айналып, дәл қазір "көне дүниелер" санала бастады. Нанотехнология да өмірге осындай қиял мен әуестік нәтижесінде келген еді. 1986 жылы студент Эрик Дрекслер өзінің "Жасампаз машина" аталатын футуристік эссесінде тұңгыш рет молекулярлы технология атауын қолданады. Ол фантаст-жазушы Станислав Лемнің идеяларына өз қиял-болжамдарын қосақтай отырып, "Саналы тіршілік ортасының" жалпы бет-бейнесін жасап шығады. Осы болжамға сәйкес, XXI ғасырда нанороботтар әрбір заттың, әрбір адам ағзасының ішіне енгізіледі де, адамзат қоршаған әлеммен бірге тұтастай саналы компьютерге айналады. Мұндай идея Эссе Дрекслерден бұрынырақ пайда болған көрінеді. 1981 жылы ІВМ корпорациясының швейцариялық филиалындағы екі инженер, Герд Бинниг пен Гейнрих Рорер мәнерлеп туннельдеуші микроскоп ойлап тауыпты. Микроскоптың құрылымы аса қарапайым: шамалы қысымға қосылған аса жіңішке ине бір нанометр шамасындағы қашықтықта материалдың үстімен жылжып отырады. Осы кезде инелердің өткір ұшы материалдың беткі қабатына электрондарды тесіп өткізеді де, соның нәтижесінде шамалы тоқ пайда болады, оның көлемі ине мен беткі қабаттың арасындағы қашықтыққа байланысты болады. Осылайша материалдың беткі қабатынан жекелеген атомдарды "ажыратуға" мүмкіндік туады. Бұл ғылымның пайда болуын 1959 жылы Нобель сыйлығының лауреаты, АҚШ физигі Р.Фейнманның жеке атомдарды манипулятор көмегімен қозғалту мүмкіндіктері туралы жасаған баяндамасымен байланыстырады. Нанотехнология терминін қолданысқа алғаш рет 1974 жылы жапон физигі Норио Танигути енгізген. Макроскопиялық заңдылықтарға сүйенетін басқа инженер ғылымдардан нанотехнологияның негізгі ерекшелігі, нанонысандар үшін кванттық және молекулааралық өзара әсерлесуінің күшті болуына байланысты. Нанотехнология саласындағы зерттеулер қазірдің өзінде практикалық маңызы зор нәтижелер беруде.
3. Нанотехнологияның Қазақстан республикасындағы даму мүмкіндіктерін атап көрсетіңіз
2007-2008 жылдары отандық жоғары оқу орындарында инженерлік бағыттағы 15 ғылыми зертхана құрылып, жұмыс істей бастады. Бұл салаға республикалық бюджеттен азды-көпті қаражат та бөлінген. Алдағы 10-15 жылда нанотехнологиялық материалдарды қолдану тәсілімен шығарылатын бұйымдардың көлемі триллион доллар болады деп күтілуде. Бүкіл әлем аса бір құштарлықпен айналысып отырған нанотехнологияны дамытуды қолға алмағанды айтпағанда, оның не екенін, пайдасы қандай болатындығын біз әлі күнге дейін жетік білмейміз. Ресей мемлекеті нанотехнологияны дамытуға бір миллиард АҚШ долларын бөліп, зертханалар ашуда. Біз олардан қалыспауымыз қажет.
Сол жылдан бастап еліміздің 10 алдыңғы қатарлы жоғары оқу орындарында қазіргі талапқа сай жабдықтармен жабдықталған инженерлік зертханалар ашылған болатын.
Қазіргі уақытта дүние жүзінде 1600 ғылыми-техникалық компаниялар мен фирмалар, зертханалар мен орталықтар нанотехнологиялық зерттеулермен айналысуда. Нанотехнология саласы енді ғана дамып келе жатқанымен, оның жемістері әскери, әуе және космонавтика салаларында баяғыдан бері қолданылып келеді. Бірақ, құпиялық жағдайға байланысты, бұл технология туралы ақпарат тек ғалымдар мен әскер басшыларына ғана белгілі болатын. Кейінгі кездерде алынған нанотехнология нәтижелерін өндірісте (медицина, электроника, ауыл шаруашылығы, машина құрастыру тб.) көптеп қолдану мүмкіндігінің ашылуына байланысты, алдыңғы қатарлы дамыған мемлекеттерде көптеген зерттеу жұмыстары жүргізілумен қатар, сол зерттеулерге байланысты қолданылатын техникалар өндіріліп жатыр.Қазақ жерінде нанотехнологияларды дамыту мақсатымен мемлекет тарапынан қолдау көрсетіліп жатыр. Мемлекет басшысы Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаевтың жетекші он жоғары оқу орындарында инженерлік зертханалар құру тапсырмасына байланысты мемлекет тарапынан қаржы бөлініп, сатып алынған электронды микроскоптар, спектрометрлер тб. құралдар нанотехнология элементтерін жүзеге асыруға мүмкіндік берумен қатар, оның әрі қарай дамуына үлес қосып жатыр. Ал көлемді зерттеу жүргізу қиын іс болғандықтан, көптеген зерттеулерді шет мемлекеттерде жүргізуге мәжбүр болып отырмыз. Себебі, нанотехнологияның қазіргі жағдайы химия, физика, информатика, механика сынды ғылымды жетік меңгерген, біліктілігі мол мамандардың бірлесе отырып жұмыс істеуін қажет етеді. Бұған қоса, мамандар заманауи техникамен жұмыс істей білуі қажет. Ал ол үшін, әрине, мол тәжірибе қажет. Ал «Болашақ» бағдарламасының ғылыми тағылымдамадан өту бастамасы мамандарымыздың біліктілігін арттыруға мүмкіндік беретіні сөзсіз. Нанотехнология - ХХІ ғасырдағы ғылыми-техникалық дағдарыстың жетістігі десек, қателеспейміз. Өкінішке орай, адамдарға бүгінгі нанотехнологиялар 50 жыл бұрынғы ядролық технология тәрізді таныс емес дүние болып тұр.
Сонымен, нанотехнология дегеніміз - молекулалардың жиынтығынан құрылған ерекше бір физикалық қасиеті бар материал. Немесе бір сөзбен айтқанда, заттың бөлшегінен тұтас бір жаңа дүние ойлап шығару дегенді білдіреді. Мәселен, қазір Жапония елінде осы нанотехнологияның арқасында 18 келілік бронды сауыттың орнына жеңіл, әрі киюге ыңғайлы көміртекті бронды жейде жасалынып отыр. Шетелдегідей көп болмағанымен, мұндай жаңалықтан қазақ ғалымдары да құр алақан болып отырған жоқ. Мұрат Құрмашұлы әріптестерімен бірге дәрілік нанокапсула жасап шығарған болатын. Оның ерекшелігі болмашы ғана бөлігін сырқат жүрекке жақса, науқас инфарктан жылдам оңалады. Бұған қоса, нанокапсуланың әсері өте тез.Осындай ғылыми жетістіктеріміз көбейе берсін деген тілекпен, Қазақстандық ғалымдарға айтар бір сөзім бар: сәттілік.