Федеральне агентство науки і освіти
Пензенський державний університет
Кафедра нано-та мікроелектроніки
Курсова робота
В«Роль нанотехнології у створенні більш ефективних перетворювачів енергії В»
Виконали:
ст. гр. 06ЕЮ1
Саприкін М.С.
Сорокін О.В.
Перевірила:
Гришанова В.А.
2007
Зміст
1. Введення
2. Ейфорія з приводу нанотехнологій цілком виправдана
3. Нанотехнології та перехід до водневої енергетики
4. Не "ДюраселВ» єдиним
5. Наноканали генерують електрику за рахунок струму рідини
6. Побито рекорд ефективності пластикових сонячних елементів
7. Створено двигун з фотонним харчуванням
8. Паливо для нанороботів
9. Додаток
10. Література
1. Введення
Для поняття нанотехнологія, мабуть, не існує вичерпного визначення, але по аналогією з існуючими нині мікротехнологій слід, що нанотехнології - це технології, що оперують величинами порядку нанометра. Тому перехід від "Мікро" до "нано" - це якісний перехід від маніпуляції речовиною до маніпуляції окремими атомами.
Коли мова йде про розвиток нанотехнологій, маються на увазі три напрямки:
виготовлення електронних схем (у тому числі і об'ємних) з активними елементами, розмірами порівнянними з розмірами молекул і атомів;
розробка та виготовлення наномашин;
маніпуляція окремими атомами і молекулами і збірка з них макрооб'єктів.
Розробки з цими напрямками ведуться вже давно. У 1981 році був створений тунельний мікроскоп, що дозволяє переносити окремі атоми. З тих пір технологія була значно вдосконалена. Сьогодні ці досягнення ми використовуємо в повсякденному житті: виробництво будь-яких лазерних дисків, а тим більше DVD неможливе без використання нанотехнических методів контролю.
На даний момент можливо намітити наступні перспективи нанотехнологій:
1. Медицина. Створення молекулярних роботів-лікарів, які "жили" б всередині людського організму, усуваючи або запобігаючи всі виникаючі ушкодження, включаючи генетичні.
2. Геронтологія. Досягнення особистого безсмертя людей за рахунок впровадження в організм молекулярних роботів, що запобігають старінню клітин, а також перебудови і поліпшення тканин людського організму. Пожвавлення і вилікування тих безнадійно хворих людей, які були заморожені в даний час методами кріоніки.
3. Промисловість. Заміна традиційних методів виробництва збіркою молекулярними роботами предметів споживання безпосередньо з атомів і молекул.
4. Сільське господарство. Заміна природних виробників їжі (рослин і тварин) аналогічними функціонально комплексами з молекулярних роботів. Вони будуть відтворювати ті ж хімічні процеси, що відбуваються в живому організмі, проте більш коротким і ефективним шляхом. Наприклад, з ланцюжка "грунт - вуглекислий газ - фотосинтез - трава - корова - молоко "будуть видалені всі зайві ланки. Залишиться "грунт - вуглекислий газ - молоко (сир, масло, м'ясо) ". Таке "сільське господарство" не залежатиме від погодних умов і не потребуватиме важкій фізичній праці. А продуктивності його вистачить, щоб вирішити продовольчу проблему раз і назавжди.
5. Біологія. Стане можливим впровадження наноелементів в живий організм на рівні атомів. Наслідки можуть бути самими різними - від "відновлення" вимерлих видів до створення нових типів живих істот, біороботів.
6. Екологія. Повне усунення шкідливого впливу діяльності людини на навколишнє середовище. По-перше, за рахунок насичення екосфери молекулярними роботами-санітарами, перетворюють відходи діяльності людини у вихідну сировину, а по-друге, за рахунок переведення промисловості та сільського господарства на безвідходні нанотехнологические методи.
7. Освоєння космосу. Мабуть, освоєння космосу "звичайним" порядком буде передувати освоєння його нанороботами. Величезна армія роботів-молекул буде випущена в навколоземний космічний простір і підготує його для заселення людиною - зробить придатними для проживання Місяць, астероїди, найближчі планети, спорудить з "підручних матеріалів" (метеоритів, комет) космічні станції. Це буде набагато дешевше і безпечніше існуючих нині методів. p> 8. Кібернетика. Відбудеться перехід від нині існуючих планарних структур до об'ємним мікросхемах, розміри активних елементів зменшуватися до розмірів молекул. Робочі частоти комп'ютерів досягнуть терагерцових величин. Отримають поширення схемні вирішення на нейроноподобних елементах. З'явиться швидкодіюча довгострокова пам'ять на білкових молекулах, ємність якої вимірюватиметься терабайтами. Стане можливим "переселення" людського інтелекту в комп'ютер.
9....
