Эссе на тему: Высокотехнологичные элементы наружной рекламы: робототехника и нано технологии

Высокотехнологичные элементы наружной рекламы: робототехника и нано технологии

1. Общие сведения о нанотехнологии

Нанотехнология — новая область науки и техники, активно прогрессирующая в последние десятилетия. К нанотехнологиям относится производство и применение материалов, устройств и технических систем, предназначение которых определяется наноструктурой, т. е. их упорядоченными фрагментами размером от 1 до 100 нанометров.

Согласно рекомендации 7-й Интернациональной пресс-конференции по нанотехнологиям (Висбаден, 2004 г.) выделяют последующие виды наноматериалов:

• нанопористые структуры;

• наночастицы;

• нанотрубки и нановолокна;

• нанодисперсии (коллоиды);

• наноструктурированные поверхности и пленки;

• нанокристаллы и нанокластеры.

Функционально завершенные системы и устройства, исполненные абсолютно либо отчасти с помощью наноматериалов и нанотехнологий, свойства которых твердо отличаются от свойств систем и устройств аналогичного назначения, сделанных с применением традиционных технологий.

2. Применение нанотехнологий

Практически невозможно перечислить все области, в которых эта глобальная технология может оказать существенное влияние на технический прогресс. Мы можем назвать лишь некоторые:

• элементы наноэлектроники и нанофотоники (полупроводниковые транзисторы и лазеры;

• фотодетекторы; солнечные батареи; разные датчики)

• устройства сверхплотной записи информации;

• телекоммуникации, информационные и компьютерные технологии; суперкомпьютеры;

• видеотехника - плоские экраны, мониторы, видеопроекторы;

• молекулярные электронные устройства, включая переключатели и электронные схемы на молекулярном уровне;

• нанолитография и наноимпринтинг;

• топливные элементы и накопители энергии;

• микро- и наномеханические устройства, в том числе молекулярные моторы и наномоторы, нанороботы;

• нанохимия и катализ, включая контроль горения, покрытие, электрохимию и фармацевтику;

• аэрокосмические и оборонные приложения;

• устройства экологического контроля;

• адресная доставка лекарств и белков, биополимеры и заживление биологических тканей, клиническая и медицинская диагностика, изготовление искусственных мышц, костей, имплантация живых органов;

• биомеханика; геномика; биоинформатика; биоинструментация;

• регистрация и идентификация канцерогенных тканей, возбудителей и биологически вредных веществ;

• безопасность в сельском хозяйстве и производстве продуктов питания.

Нанокомпьютер — вычислительное устройство, основанное на электронных (механических, биохимических, квантово-механических) спецтехнологиях с размерами логических элементов порядка нескольких нанометров. Сам компьютер, разработанный с помощью нанотехнологий, также имеет микроскопичные размеры.

ДНК-компьютер — это компьютерная система, использующая вычислительные возможности молекул ДНК. Биомолекулярные вычисления — это собирательный термин для разных способов, так либо по другому связанных с ДНК либо РНК. В расчетах ДНК данные представляются не в виде нулей и единиц, а в виде молекулярной структуры, построенной вокруг спирали ДНК. Особые ферменты берут на себя роль программного обеспечения для чтения, копирования и управления данными.

Атомно-силовой микроскоп Сканирующий зондовый микроскоп высокого разрешения, учрежденный на взаимодействии консольной иглы (зонда) с поверхностью исследуемого примера. В различие от сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), он может изучать как проводящие, так и непроводящие поверхности, даже через слой жидкости, что разрешает трудиться с органическими молекулами (ДНК). Пространственное разрешение атомно-силового микроскопа зависит от размера кантилевера и кривизны его кончика. Разрешение доходит до атомарного по горизонтали и очевидно превосходит его по вертикали.

Антенна-генератор 9 февраля 2005 года в лаборатории Бостонского института была получена антенна-генератор с размерами около одного микрона. Это устройство состоит из 5000 миллионов атомов и может вибрировать с частотой 1.49 гигагерца, что разрешает передавать большое число информации.

Нанороботы — это роботы из наноматериалов, сравнимые по размерам с молекулой и владеющие функциями движения, обработки и передачи информации, реализации программ. Нанороботы, способные делать копии самих себя, т.е. самовоспроизводящиеся, именуются репликаторами.

В реальное время уже сделаны электромеханические наноустройства с ограниченной подвижностью, которые можно рассматривать как прототипы нанороботов.

Молекулярные роторы — это синтетические нанодвигатели, которые могут создавать вертящий момент при довольной мощности.

3. Место Российской Федерации среди государств, разрабатывающих и изготавливающих нанотехнологии

Мировыми фаворитами по совокупным инвестициям в нанотехнологии являются государства ЕС, Япония и США. В последнее время РФ, Китай, Бразилия и Индия гораздо увеличили инвестиции в эту сфера. В Российской федерации объем финансирования по программе «Становление инфраструктуры наноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2010 годы» составит 27.7 млрд рублей.

Есть такие направления в нанотехнологии, в которых русские ученые стали первыми в мире и добились итогов, положивших начало становлению новых научных направлений. Сюда входит производство сверхтонких наноматериалов, проектирование одноэлектронных компонентов и работы в области атомно-силовой и сканирующей зондовой микроскопии. Только на особой экспозиции в рамках XII. На Петербургском экономическом форуме (2008 г.) было представлено сразу 80 определенных разработок.

РФ уже изготавливает ряд актуальных на рынке нанопродуктов: наномембраны, нанопорошки, нанотрубки. Впрочем, по оценкам специалистов, РФ отстает от США и других развитых стран в коммерциализации нанотехнологических разработок на десять лет.

Литература

1. Впереди XXI век: перспективы, прогнозы, футурологи. Антология современного классической прогностики 1952—1999 гг. — М.: Академия, 2000.

2. Основы наноструктурного материаловедения, возможности и проблемы, Андриевский Р.А., 2020

3. Познаём наномир, Простые эксперименты, Озерянский В.А., Клецкий М.Е., Буров О.Н., 2020

4. Современные устройства и элементы наноэлектроники, Бунтов В.В., Вохминдев А.С., Штанг Т.В., 2020

5. http://www. nanonewsnet.ru\какие-есть-нанотехнологии