Нанотехнологии – миф или реальность?

1. Нанотехнологии – миф или реальность? To be nano or not to be nano?

Nanoscience is the study
of phenomena and
manipulation of
materials at atomic,
molecular and
macromolecular scales,
where properties differ
significantly from those at
a larger scale.
July 2004 Royal Society of London report
Nanoscience, and Nanotechnology:
Opportunities and Uncertainties

2. Нанотехнологии Формирование нанообъектов

3. Программы “нано” в развитых странах возведены в ранг особо важных государственных программ

Программа США "Национальная
инициатива по нанотехнологии - путь к
следующей индустриальной революции"
National nanotechnology initiative
leading to next industrial revolution,
Supplement to the President's FY 2001
Budget, National Science and Technology
Council, Committee on Technology,
February 2000, Washington, D.C.

4. NNI (USA)

5. «Нано» в СССР….

В СССР первые симпозиумы по
свойствам ультрадисперсных частиц
и их ансамблей состоялись: в 1970
(Канев), 1975 (Чегет) и 1980
(Львов).
В 1979 году Собрание АН СССР
создало секцию «Ультрадисперсные
материалы»

6. Как с «Нано» в России?

С 2004 в России создано несколько специализированных
программ Министерства науки и технологии,
ориентированных на цели родственные созданию
нанотехнологий, однако взаимосвязи между этими
программами практически отсутствуют…
«Фундаментальные проблемы физики и химии наносистем и
наноматериалов»
Ак.Н.П.Лякишев, ак.М.В.Алфимов
Низкоразмерные квантовые наноструктуры
Ак.Г.И.Алферов, ак. Ю.А.Осипян
Химия и физическая химия супрамолекулярных систем и
атомных кластеров
Ак. А.И.Коновалов
Фуллерены и атомные кластеры
Проф., д.ф.-м.н. Леманов
Целенаправленный синтез веществ с заданными свойствами и
разработка на их основе функциональных материалов
Ак. В.А.Тартаковский, ак. Н.Т.Кузнецов
Разработка эффективных методов химического анализа и
исследование структуры соединений и материалов
Ак. Ю.А.Золотов

7. Основные подходы, используемые при создании наносистем

Диспергирование макрообъектов
Сборка из атомов, молекул, наноблоков
- конденсация, агломерация,
ассоциация в контролируемых условиях
- самоорганизующиеся системы
- темплатный синтез
- молекулярное узнавание
- самосборка

8.

Молекулярно-динамическая модель:
T1/T2 - напряженный бислой;
T3 - жертвенный слой;
T4 - атомы подложки.
Равновесное расстояние между атомами T1 на 5% меньше
равновесного расстояния между атомами T2
Институт полупроводников СО РАН, Принц В.Я. с сотр.

9. Формирование нанотрубки

10. Нанороботы?

11. Альтернатива электромоторам: наномускулы открывают глаза http://www.membrana.ru/articles/technic/2003/02/26/195100.html

12. НАНОМОТОР http://www.nanopicoftheday.org/2003Pics/Nanomotor.htm Zettl Research Group University of California at Berkeley

13. Нанодвигатели

1- КИНЕЗИН 2- МИКРОТРУБОЧКА 3- СТЕКЛО 4- ПУЗЫРЕК
С ПЕРЕНОСИМЫМИ МОЛЕКУЛАМИ 5- КИНЕЗИН
"ШАГАЕТ" ПО МИКРОТРУБОЧКЕ
В кружке показан процесс транспортировки белков и
липидов по микротрубочке, осуществляемый
кинезином в живой клетке. Когда молекулы кинезина
закрепили "вверх ногами" на стеклянной пластинке,
они, как цирковые эквилибристы, стали перемещать
микротрубочки.

14. Нанодвигатели

На снимке, сделанном под
электронным микроскопом,
видны шесть молекулярных
двигателей, приклеенных к
стеклянной подложке. На
схеме показано устройство
такого двигателя - молекулы
фермента АТФазы.
Пластмассовый шарик
закреплен на его оси
эксцентрично, отклоняясь от
центра вращения на
расстояние d, что позволяет
заметить под микроскопом
его вращение.

15. Нанотехнологии Формирование нанообъектов

16.

17.

18.

19.

20. Controlling the catalytic bond-breaking selectivity of Ni surfaces by step blocking RONNIE T. VANG1, KAROLIINA HONKALA2, SØREN

DAHL3, EBBE K. VESTERGAARD1,
JOACHIM SCHNADT1, ERIK LÆGSGAARD1, BJERNE S. CLAUSEN3, JENS K. NØRSKOV2
AND FLEMMING BESENBACHER1*