Его можно создать при помощи нанотехнологий, которыми в Латвии занимаются ученые из Института физики твердого тела. Анна кодина из грязи в алмазы



Скачать 42.82 Kb.
Дата04.01.2013
Размер42.82 Kb.
ТипДокументы
z_start

в мире науки

Пулеотталкивающий жилет

n096_microscope_nano_akod-03.jpgФото автора.Роман Крутохвостов в рабочей обстановке.

Его можно создать при помощи нанотехнологий, которыми в Латвии занимаются ученые из Института физики твердого тела.

Анна КОДИНА

Из грязи в алмазы

Говоря просто, нанотехнологии — это игра с атомами и молекулярными структурами (один нанометр — это одна миллиардная метра). Сейчас нанотехнологии используют главным образом для того, чтобы совершенствовать технические приборы. Но и не только.

Австралийские ученые, например, предложили изготавливать бронежилеты на основе углеродных пулеотталкивающих нанотрубок, которые при попадании в них пули прогибаются, а затем восстанавливают форму с отдачей энергии.

Мировые инвестиции в нанотехнологии достигли 10 млн. долларов уже к 2004 году и с тех пор каждые два года увеличиваются в два раза. Так что, возможно, скоро придет время, когда, как написал в научном труде «Раскрытие будущего: нанотехнологическая революция» исследователь Эрик Дрекслер, «молекулы будут собираться подобно детскому конструктору». То есть, полагают оптимисты, из грязи можно будет создавать продукты питания и... все, необходимое обществу. Просто фантастика! Их пыл стараются охладить пессимисты: так сколько, говорите, сколько будут стоить ваши наномашины? Не окажутся ли нанотехнологии очередной гранатой в руках у обезьян?..

Прогресс на уровне атома

Пока идут споры, наша страна осваивает нанотехнологии. Занимаются ими в Институте физики твердого тела.

Примерно три с половиной года назад Латвия купила микроскоп, с помощью которого можно увидеть отдельные атомы. Докторант Роман Крутохвостов показывает мне изображения, полученные с его помощью:

Места, откуда приходит мало электронов, — темные, а те участки, из которых приходит много электронов, — светлые. (Я с интересом смотрю на экран: довольно интригующе, неужели эти внушительные шероховатые плиты на самом деле всего лишь малюсенький кусочек керамики?) Микроскоп сканирует поверхность и может определить, например, состав нанотрубки. Чтобы нагляднее было, я вам сейчас кое-что покажу, — с этими словами Роман берет лазерную указку и начинает водить ее лучом по стене. — Точно так же действует и микроскоп: луч соприкасается с матовой поверхностью и передает эти сведения нам.

А какую практическую пользу нам может принести этот микроскоп уже сейчас?

Применение может быть самым разнообразным, — говорит Роман Крутохвостов. — Возьмем криминалистику: нужно определить стреляли в этой комнате или нет.
Для этого собираем невидимую глазу пыль в специальный фильтр, который увидит мелкие частицы пороха. Использовать его можно и в биологии — рассматривать очень разные по размеру объекты (от насекомого до клетки) — и получать одинаково отличные изображения. Кстати, к нам иногда заглядывают и художники: полученные в ходе опытов картинки интригуют их творческое воображение. У нас даже висят красочные календари с объектами наших опытов!


Свинец заменит керамика

n096_ceramics_kbtt_02.jpgА вот так выглядит малюсенький кусочек керамики, если посмотреть на него в новый микроскоп.

Над чем вы работаете сейчас?

Еще до вступления в ЕС нам сказали, что нужно убирать свинец из промышленности — он слишком вреден. Свинец попадает в атмосферу, к тому же его производство само по себе крайне вредно, и в первую очередь для тех, кто с ним работает. Кстати, сейчас потихоньку хотят заменить стронций и хром. Сделать сложно, но можно. Ученые еще в 60-е годы прошлого столетия изучали сегнетоэлектрические керамики на основе калия и натрия и отметили, что их можно было бы использовать в промышленности. Но тогда предпочли свинец: его атомы лучше поляризуются. Сейчас мы с помощью нового микроскопа характеризуем керамику — это сложный слоистый (но безопасный) материал, учимся синтезировать керамические свойства, проводим эксперименты по измерению диэлектрических свойств.

С этого года мы осуществляем совместный проект с Литвой и Тайванем. Латвия сильна в синтезе легких керамик и определении кристаллической структуры, у Литвы хорошие навыки в измерении физических свойств диэлектриков и аппаратура. А у Тайваня установки для определения состава и микроскопы очень высокого разрешения. Это значит, что мы будем синтезировать, литовцы — измерять, а наши восточные партнеры — характеризовать состав и поверхность. Мы заняты и в других проектах. Один из них — «Евроатом». Это проект европейского термоядерного реактора. Он создается для получения электроэнергии с помощью термоядерного синтеза. То есть для электростанций не нужно будет добывать уран и плутоний. Если вообразить ситуацию, при которой вся нефть сгорит, то такие электростанции нас выручат.

Будет ли их энергия дешевле?

В обозримом будущем нет, ведь это все-таки пионерный реактор.

А если поговорить о будущем нанотехнологий в более широком смысле? Действительно ли станет возможным делать продукты из грязи?

Нет, поскольку необходимы слишком большие затраты энергии. И все это уже тема для научной фантастики.

История нанотехнологий

Днем рождения нанотехнологий считается 29 декабря 1959 г. Профессор Калифорнийского технологического института Ричард Фейнман в своей лекции «Как много места там, внизу», прочитанной перед Американским физическим обществом, отметил возможность использования атомов в качестве строительных частиц.

1991 год. В США заработала первая нанотехнологическая программа Национального научного фонда. Аналогичной деятельностью озаботилось и правительство Японии. А вот в Европе серьезная поддержка таких исследований на государственном уровне началась только с 1997 г.

1998 год. Сиз Деккер, голландский профессор Технического университета г. Делфтса, создал транзистор на основе нанотрубок, используя их в качестве молекул. Для этого ему пришлось первым в мире измерить электрическую проводимость такой молекулы.

В Японии запущена программа Astroboy по развитию наноэлектроники, способной работать в условиях космического холода и при жаре в тысячи градусов.

2003 год. Профессор Фенг Лью из университета Юты, используя наработки Франца Гиссибла, с помощью атомного микроскопа построил образы орбит электронов путем анализа их возмущения при движении вокруг ядра.

Похожие:

Его можно создать при помощи нанотехнологий, которыми в Латвии занимаются ученые из Института физики твердого тела. Анна кодина из грязи в алмазы iconПрограмма : 20 Спектроскопия твердого тела. Руководитель программы: профессор Б. В. Новиков. Кафедра физики твердого тела
Теоретическое исследование структурного политипизма в нитевидных нанокристаллах GaAs и его проявлений в рамановских спектрах
Его можно создать при помощи нанотехнологий, которыми в Латвии занимаются ученые из Института физики твердого тела. Анна кодина из грязи в алмазы iconПрограмма дисциплины «Физика твердого тела»
Цель курса изложить теоретические основы физики твердого тела с уклоном на физические свойства и процессы, протекающие в полупроводниковых...
Его можно создать при помощи нанотехнологий, которыми в Латвии занимаются ученые из Института физики твердого тела. Анна кодина из грязи в алмазы iconПрограмма : 20 Спектроскопия твердого тела Руководитель программы: проф д. ф м. н. Б. В. Новиков Кафедра физики твердого тела
Формирование упорядоченных массивов нитевидных нанокристаллов материалов aiiibv методами электронной литографии
Его можно создать при помощи нанотехнологий, которыми в Латвии занимаются ученые из Института физики твердого тела. Анна кодина из грязи в алмазы iconПрограмма «Физика твердого тела и фотоника»
Целью программы является подготовка специалистов в области физики конденсированного состояния вещества, включающей физику твердого...
Его можно создать при помощи нанотехнологий, которыми в Латвии занимаются ученые из Института физики твердого тела. Анна кодина из грязи в алмазы iconБъчваров, В. Д. Златанов кинематические инварианты и распределение скоростей при наиболее общем движении твёрдого тела
Движение твёрдого тела в наиболее общем случае рассмотрено во множестве работ [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 11, 12,13, 14, 15]. Основной...
Его можно создать при помощи нанотехнологий, которыми в Латвии занимаются ученые из Института физики твердого тела. Анна кодина из грязи в алмазы iconГ. В. Курдюмов выдающийся российский ученый, глава школы российских металлофизиков, которой принадлежат основополагающие исследования в области фазовых превращений, а также физики прочности и пластичности металлов и
Черноголовка (Московская область) на базе Института Физики твердого тела ран состоится III международная конференция «Фазовые превращения...
Его можно создать при помощи нанотехнологий, которыми в Латвии занимаются ученые из Института физики твердого тела. Анна кодина из грязи в алмазы iconСеминар №10 геометрия масс твердого тела рисунок 1 Момент инерции твердого тела относительно оси
Эта симметрическая матрица определяет тензор инерции тела
Его можно создать при помощи нанотехнологий, которыми в Латвии занимаются ученые из Института физики твердого тела. Анна кодина из грязи в алмазы iconОпределение плотности твердого тела с помощью мерного стакана
Плотностью тела  называется физическая величина, равная отношению массы тела m к его объему V
Его можно создать при помощи нанотехнологий, которыми в Латвии занимаются ученые из Института физики твердого тела. Анна кодина из грязи в алмазы iconЗакон движения твердого тела
Твердое тело система бесконечно большого числа материальных точек, расположенных непрерывно в пространстве в каждом бесконечно малом...
Его можно создать при помощи нанотехнологий, которыми в Латвии занимаются ученые из Института физики твердого тела. Анна кодина из грязи в алмазы iconЗакон движениЯ твердого тела
Твердое тело система бесконечно большого числа материальных точек, расположенных непрерывно в пространстве в каждом бесконечно малом...
Разместите кнопку на своём сайте:
ru.convdocs.org


База данных защищена авторским правом ©ru.convdocs.org 2016
обратиться к администрации
ru.convdocs.org