ЗМІСТ
Введення
Глава 1. Поняття та розвиток нанотехнологій
1.1. Поняття нанотехнологій
1.2. Нанотехнологія як науково-технічний напрямок
1.3. Історія розвитку нанотехнологій
1.4. Сучасний рівень розвитку нанотехнологій
1.5. Застосування нанотехнологій у різних галузях
1.5.1. Наноелектроніка і нанофотоніка
1.5.2. Наноенергетіка
1.5.3. Нанотехнології для медицини та біотехнології
1.5.3.1. Наномедицина
1.5.3.2. Нанобіотехнології
1.5.3.3. Нанокосметіка
1.5.4. Нанотехнології для легкої промисловості
1.5.5. Нанотехнології для забезпечення безпеки
1.5.6. Нанотехнології для сільського господарства та харчової промисловості ..
Глава 2. Використання нанотехнологій у машинобудуванні
2.1. Значення застосування нанотехнологій у машинобудуванні ..
2.2. Технологічні особливості застосування нанотехнологій в машинобудуванні (на прикладі автомобільної промисловості)
2.3. Проблеми та перспективи розвитку нанотехнологій в машинобудуванні
2.3.1. Перспективи розвитку нанотехнологій в машинобудуванні.
2.3.2. Ключові проблеми розвитку нанотехнологій в Росії
Висновок
Cписок використаних джерел
Введення
У своїй дипломній роботі ми вирішили розглянути таку тему, як застосування нанотехнологій в машинобудуванні. Обрана тема не випадкова: ми вважаємо, що проблема розвитку і впровадження нанотехнологій у виробничий процес різних галузей господарства Росії є зараз дуже важливою і актуальною.
За останні кілька років коротке слово з великим потенціалом - В«наноВ» швидко увійшло в світову свідомість. Існує безліч чуток і помилкових думок щодо нанотехнології. В«НаноВ» - це не тільки крихітні роботи, які можуть (або не можуть) завоювати світ. По суті, це величезний крок у науці.
Нанотехнологія - область прикладної науки і техніки, що має справу з об'єктами розміром менше 100 нанометрів (1 нанометр дорівнює 10 -9 метра). Нанотехнологія якісно відрізняється від традиційних інженерних дисциплін, оскільки на таких масштабах звичні, макроскопічні, технології поводження з матерією часто непридатні, а мікроскопічні явища, зневажливо слабкі на звичних масштабах, стають набагато значніше: властивості і взаємодії окремих атомів і молекул, квантові ефекти.
Нанотехнологія зараз знаходиться в початковій стадії розвитку, оскільки основні відкриття, передбачаються в цій області, поки не зроблені. Тим не менш, проведені дослідження вже дають практичні результати. Використання в нанотехнології передових наукових результатів дозволяє відносити її до високих технологій.
Нанотехнологія і, в особливості, молекулярна технологія - нові області, дуже мало досліджені. Розвиток сучасної електроніки йде по шляху зменшення розмірів пристроїв. З іншого боку, класичні методи виробництва підходять до свого природного економічному і технологічному бар'єра, коли розмір пристрої зменшується не набагато, зате економічні витрати зростають експоненціально. Нанотехнологія - наступний логічний крок розвитку електроніки та інших наукоємних виробництв .
Мета дипломної роботи полягає в комплексній характеристиці нанотехнологій, з урахуванням специфіки і всіх особливостей даної галузі прикладної науки.
Об'єктом даного дослідження є нанотехнологія як область науки і техніки, а предметом - особливості застосування нанотехнології в машинобудуванні.
До основних завдань роботи належать:
1. Визначення поняття В«нанотехнологіяВ».
2. Розгляд історії розвитку нанотехнології в світі взагалі і в Росії зокрема.
3. З'ясування прикладного аспекту нанотехнологій, тобто особливостей застосування в різних галузях.
4. Аналіз можливостей, способів та методів застосування нанотехнологій в машинобудуванні (у світі і в Росії).
5. Виділення технологічних особливостей застосування нанотехнологій в машинобудуванні.
6. Вказівка ​​і прогнозування перспектив розвитку нанотехнологій в машинобудуванні в Росії.
У відповідності з поставленими завданнями знаходиться і структура дипломної роботи. Матеріал викладено у двох основних розділах:
Перша глава носить теоретичний характер - тобто в цілому знайомить з нанотехнологией: поняття, історія розвитку, можливості застосування.
Друга глава присвячена питанню застосування нанотехнологій в машинобудуванні: значення, технологічні особливості, наводиться прогноз розвитку та з'ясування перспектив нанотехнологій в Росії.
При підготовці роботи для збору необхідного матеріалу (даних) були використані різні інформаційні джерела, але в основному це - економічні і науково-технічні журнали, газети, а також ресурси мережі Інтернет.
У силу того, що нанотехнології - порівняльна молода область прикладної науки, навчальної літератури по темі дуже мало. Тому основний джерело - матеріали періодичної преси та ресурси глобальної інформаційної мережі Інтернет.
Глава 1. Поняття та розвиток нанотехнологій
1.1. Поняття нанотехнологій
Будь-який матеріальний предмет - це всього лише скупчення атомів у просторі. Те, як ці атоми зібрані в структуру, визначає, що це буде за предмет.
С. Лем
Англійський термін В«NanotechnologyВ» був запропонований японським професором Норіо Танігучі в середині 70-х рр.. минулого століття і використаний в доповіді В«Про основні засади нанотехнології В»(On the Basic Concept of Nanotechnology) на міжнародній конференції в 1974 р., тобто задовго до початку масштабних робіт в цій області [4, С. 10-17]. За своїм змістом він помітно ширше буквального російського перекладу В«нанотехнологіяВ», оскільки має на увазі велику сукупність знань, підходів, прийомів, конкретних процедур і їх матеріалізовані результати - нанопродукцію.
Як випливає з назви, номінально наносвіт представлений об'єктами і структурами, характерні розміри R яких вимірюються нанометрів (1нм = 10 -9 м = 10 6 мм = 10 -3 мкм). Сама десяткова приставка В«нано-В» походить від грецького слова ОЅО±ОЅОїПѓ - В«карликВ» і означає одну мільярдну частину чого-небудь. Реально найбільш яскраво специфіка нанооб'єктів проявляється в області характерних розмірів R від атомних
(~ 0,1 нм) до декількох десятків нм. У ній всі властивості матеріалів і виробів (Фізико-механічні, теплові, електричні, магнітні, оптичні, хімічні, каталітичні та ін) можуть радикально відрізнятися від макроскопічних. Існує більше десятка причин специфічного поведінки і особливих властивостей наноструктурних матеріалів і нанооб'єктів. Причому, їх властивості істотно залежать від розмірів морфологічних одиниць і можуть бути змінені в необхідну сторону шляхом додавання і видалення атомів (молекул) одного сорту. Нанотехнологія - Сукупність методів і прийомів, що забезпечують можливість контрольованим чином створювати і модифікувати об'єкти, що включають компоненти з розмірами менше 100 нм, які мають принципово нові якості і дозволяють здійснювати їх інтеграцію в повноцінно функціонуючі системи більшого масштабу. Дана технологія передбачає вміння працювати з такими об'єктами і створювати з них більш великі структури, що володіють принципово нової молекулярної організацією. Наноструктури, побудовані В«з перших принципівВ», з використанням атомномолекулярних елементів, являють собою дрібні об'єкти, які можуть бути створені штучним шляхом. Вони характеризуються новими фізичними, хімічними та біологічними властивостями і пов'язаними з ними явищами. У зв'язку з цим виникли...
