Презентация по физике2

1.

Наноматериалы и
их необычные
агрегатные
свойства.
Как размер частиц
влияет на
Наноматериалы и их необычные агрегатные свойства.
физические
Как размер частиц влияет на физические
характеристики? Примеры наночастиц металлов,
характеристики?
углеродных нанотрубок.
Примеры
наночастиц
металлов,
углеродных
нанотрубок.

2.

Что такое наноматериал?
Наноматериалы — это
вещества, размер
структурных единиц
которых варьируется в
диапазоне от 1 до 100
нанометров (хотя бы в
одном измерении). Чтобы
представить этот масштаб:
толщина человеческого
волоса составляет около 80
000–100 000 нм.

3.

Почему размер имеет значение?
Увеличение удельной
площади поверхности
Квантовые эффекты
Следствие: Наночастицы
обладают колоссальной
избыточной энергией и
химической активностью. Это
делает их идеальными
катализаторами.
Следствие: Изменяются
оптические, магнитные и
электрические свойства.
Например, диэлектрики
могут стать
проводниками.

4.

Изменение физических характеристик
Температура
плавления
Оптические
свойства
Механическая
прочность
Уменьшение
размера часто
приводит к
исчезновению
дефектов
кристаллическо
й решетки
(дислокаций).

5.

Примеры наноматериалов
Серебро (Ag)
Золото (Au)
Углеродные
нанотрубки

6.

Квантовые
ограничения
• Электрон в физике ведет себя не
только как частица, но и как волна.
У этой волны есть свой «размах».
• В обычном куске металла
электрону просторно, он гуляет где
хочет. Но когда мы уменьшаем
размер частицы до 1–10
нанометров, стенки этой частицы
начинают «сжимать» волну
электрона. Ему становится слишком
тесно
• Это меняет всё, но ярче всего —
цвет:
• Частица побольше — электрон сжат
слабо, энергии мало → частица
светится красным.

7.

Примеры использования наноматериалов в
пролмышленности и быту
Электроника
Быт и одежда
Спорт
QLED-
Носки и
холодильники с
серебром
Теннисные
ракетки
телевизоры
Процессоры
Солнцезащитные
крема
Непромокаемая
обувь
Мячи для
гольфа и
тенниса
Промышленность
и строительство
Самоочищающиеся
стекла
Сверхпрочный бетон

8.

Краткая история
Древность (случайное использование): Мастера добавляли
наночастицы золота и серебра в стекло, чтобы создавать
яркие витражи и кубки, меняющие цвет.
1959 год (теория): Ричард Фейнман предсказал, что
человечество научится собирать вещи прямо из атомов
(«Там, внизу, много места»).
1981 год (инструмент): Изобретен микроскоп, позволяющий
видеть и двигать отдельные атомы. Нанотехнологии стали
реальностью.
1985–2004 (эра углерода): Открыты фуллерены («мячики»),
нанотрубки и графен. Ученые доказали, что один и тот же
элемент (углерод) в наноформе может быть прочнее стали

9.

Заключение
Наноматериалы — это не просто «очень мелкий порошок».
Это переход материи в особое состояние, где форма и
размер управляют физикой. Сегодня нанотехнологии
позволяют создавать сверхпрочные композиты, гибкую
электронику и новые методы лечения болезней, которые
раньше считались неизлечимыми.