Презентація на Тему Нанотехнологии

Презентація на Тему Нанотехнологии.rar
Закачек 3015
Средняя скорость 5746 Kb/s

Презентація на Тему Нанотехнологии

Нанотехнологии Из опыта работы Ермаковой Вероники Викентьевны, учителя информатики МОУ СОШ № 19 города Белово Кемеровской области

Цель:Изучение основ нанотехнологии и перспективы их развития в компьютерном мире. Задачи:1. Исследовать истоки и перспективы развития нанотехнологии в компьютерном мире.2. Изучить и продемонстрировать перепайку ИМС в домашних условиях.

С чего всё начиналось? В начале XX века появились первые ламповые ЭВМОни занимали огромные площадиПотребляли огромное количество электроэнергииИ были очень сложны в обслуживании

Основной составляющей таких ЭВМ была электронная вакуумная радиолампа в количестве нескольких тысячУ лампы был относительно не большой срок службы от 500 до 4000 часов непрерывной работы

В 1947 г. был изобретён первый транзисторЗатем началось их массовое производство

После замены электронных радиоламп на транзисторы, ЭВМ стали потреблять значительно меньше электроэнергии, но они по-прежнему занимали большое пространствоИ у инженеров возник вопрос: «Как в минимум места вместить максимум компонентов?»Так зародились первые интегральные микросхемы (ИМС)

ИМС состояла из множества транзисторов, расположенных на одном кристалле ТранзисторКристаллГотовая ИМС

Кристалл устанавливался в корпус и припаивался тоненькими проводниками к металлическим дорожкам, которые вели к выводам ИМС

Это было начало … 1 апреля 1972 года корпорация Intel выпустила знаменитый микропроцессор «Intel 8008» для продвинутых калькуляторов, терминалов ввода-вывода и автоматов бутылочного разлива

8 июня 1978 года Intel выпустила микропроцессор «Intel 8086», на базе которого было собрано множество персональных компьютеров

Продолжать хронологию дальше не имеет смысла, микропроцессоры совершенствовались как внутренней логической схемой, так и «железной начинкой»Стоит отметить, что сегодня в ЛЮБЫХ электронных устройствах, таких как, мобильный телефон, телевизор, игровой автомат и даже в простейшем брелоке, который светится разными цветами или поёт, есть микропроцессор или микроконтроллёр

Что такое «нано»? 1 нанометр (нм) — это одна миллиардная доля метра, или одна миллионная доля миллиметра

На данной кремниевой пластине расположены 310 кристаллов современных процессоров, площадь каждого около 1,5см21 кристалл – 1 процессор1 процессор – около 100 миллионов транзисторовИтого на этой пластине, общей площадью 465см2 уместился 31 миллиард транзисторов

Внутри ИМС имеют подобную структуруНа рисунке изображено всего 6 транзисторов, над которыми в несколько «этажей» расположены металлические проводники

Именно поэтому пластины с готовыми кристаллами так красиво переливаются цветами радуги

Нанотехнологии это не только полупроводниковая индустрияВ настоящий момент ведутся разработки сверхлёгкого и при этом сверхпрочного материалаАмериканские ученые разработали одежду, позволяющую вырабатывать электрический ток.

Из чего же состоит протон? Учёные долго спорят по этому поводу, и даже построили Большой адронный коллайдерОн способен «увидеть» наночастицы при столкновении 2-х простейших частицИменно это должно дать ответ на вопрос выше

Нанотехнологии – это технологии, механизмы которые очень мелки, и невооруженным глазом их не увидетьБез нанотехнологий дальнейшее развитие науки невозможноНанотехнологии – это наше настоящее и счастливое будущее

Нанотехнологии прежде всего ассоциируются с самыми передовыми заводами, в домашних условиях кристалл для процессора не выраститьНо в домашних условиях можно провести перепайку ИМС Это не «нано», но об этом стоит поведать

И так, перепайка… Процесс перепайки проходит на высоких температурах и прежде всего для этого надо ограничить место пайкиДобиться высоких температур (порядка 380°) помогает специальное паяльное оборудование

Ограничение места пайки Для этого нужен кусок фольги, острый нож и ученическая линейкаДля начала нужно замерить размеры ИМСПотом изготовить форму ограничителя

Как говорилось выше для этого нужна специальная паяльная станция, но для прогрева больших плат её будет недостаточно, тут поможет кухонная плита, желательно стеклокерамическаяПосле достижения температуры плавления припоя слегка толкаем ИМС в сторону (не более 1-2мм), и если она быстро встаёт на место, то ее можно сниматьДелается это пинцетом и снимать нужно вертикально вверх

После снятия чипа мы увидим В данном случае получилось снять чипсет хорошо, но и без дефектов не обошлось

Дефекты заключаются в слипшихся шариках припоя и неровностях. Эту зону надо очистить паяльником.

Восстановление шариков припоя Для этого понадобится тонкая оловянная проволочка припоя, её необходимо разрубить на небольшие цилиндрики, подобрав размеры Кладём их на чип и плавим термофеном, но при этом не даём им пфрилипнуть к остальным шарикам

Теперь ИМС полностью готова к дальнейшим процедурамВ зависимости от цели, ИМС можно было бы припаять на другую плату или оставить на этойДалее процесс припаивания, аналогичен отпаиванию

Заключение Наука и техника не стоит на месте, одна из основных задач перед учёными — разработать искусственный интеллект, который будет помогать человечеству в повседневной жизни, для этого нужны быстродействующие вычислительные машиныПо мере развития нанотехнологии, а именно уменьшению её компонентов, вычислительные машины становятся совершеннее, и как следствие этому — совершенный искусственный интеллект становится к нам ближе

  • Скачать презентацию (2.58 Мб)
  • 223 загрузки
  • 3.4 оценка

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Аннотация к презентации

Презентация для школьников на тему «Нанотехнологии — история развития » по физике. pptCloud.ru — удобный каталог с возможностью скачать powerpoint презентацию бесплатно.

Нанотехнологии

Нанотехнология — область прикладной науки и техники, занимающаяся изучением свойств объектов и разработкой устройств размеров порядка 10-9 м или 10 нм. Нанотехнологии — это технологии манипулирования веществом на атомном и молекулярном уровне прис целью создания нано структур, нано устройств и материалов со специальными свойствами. Особенность нанотехнологий заключается в том, что рассматриваемые процессы и совершаемые действия происходят в нанометровом диапазоне пространственных масштабов. В этом диапазоне размеров «сырьем» являются отдельные атомы, молекулы, молекулярные системы. 1 нанометр (нм) — это одна миллиардная доля метра, или одна миллионная доля миллиметра. Что такое «НАНО»?

Ричард Фейнман стоял у истоков нанотехнологий он предлагал множество различных формулировокВпервые термин «нанотехнология» употребил НориоТанигучи в1974 г.В 1980-х годах этоттермин использовал Эрик К. Дрекслер, особенно в своей книге «Машины создания: грядёт эра нанотехнологии», которая вышла в 1986 г. Ричард Фейнман Эрик К. Дрекслер

Нанотехнологиями сегодня активно занимаются примерно в 50 странах. Лидируют США, Япония, Южная Корея, ФРГ. Россия занимает место во второй десятке. Но по числу публикаций по нанотематике мы на почетном 8-м месте.

Нанотехнологии в России

Изучение свойства металлов как наночастиц Создание биочипов и тончайших плёнок Создание манипуляторов мельчайших размеров

Нанотехнологии, которые мы используем в жизни:

Использование нанотехнологий в медицине

Американцы создали материал, имитирующий настоящую костную ткань. Применив метод самосборки волокон, имитирующих природный коллаген, они «посадили» на них нанокристаллыгидрооксиапатита. А уже потом на эту «шпатлевку» приклеивались собственные костные клетки человека – таким материалом можно замещать дефекты костей после травм или операций.

Нанотехнологии и мода

Впервые нанотехнологии стали применять в производстве модной одежды около года назад. С того времени некоторые из модельеров начали сотрудничество с учеными для производства моделей, так называемой, «функциональной одежды». Она будет отличаться от привычной нам не только внешним видом, но и свойствами ткани из которой она изготовлена.

Не требует стирки В ней невозможно заболеть Не пропускает вредные газы и защищает от современной экологии 1 кв. метр ткани стоит примерно 10тыс. $

Компьютер в чашке-термосе

Студент-дизайнер Джейсон Фарсай придумал компьютер Yuno, встроенный в кружку-термос для кофе. Программная часть этого кружки-компьютера будет состоять из виджетов, демонстрирующих погоду, дорожную обстановку, биржевые котировки, электронную почту и т.д.

Компания Nokia и специалисты из Кембриджского университета недавно показали интересную новинку — растягиваемый мобильный телефон Morph, сделанный с применением нанотехнологий.

Спутники тоже созданы на основе нанотехнологий

Нанороботы и компьютеры

Нанотехнологи шутят

Наноунитаз получил приз на 49 интернациональном конкурсе микрографии как будто самая эксцентричная занятие 2005 года. Всего в конкурсе участвовало более 40 работ, однако проект от SII NanoTechnology оказался самым необычным. Такого использования нанотехнологий жюри еще не видело!

Вывод: Воздействие нанотехнологий на жизнь обещает иметь всеобщий характер, вследствие чего изменится экономика и будут затронуты все стороны быта, работы, социальных отношений. Использование инновационных материалов XXI века позволит воплощать в реальность самые немыслимые проекты. С помощью нанотехнологий мы сможем экономить время, получать больше благ за меньшую цену, постоянно повышать уровень и качество жизни. Камень преткновения современной нанотехнологии – невозможность массового производства высокотехнологичных продуктов. Результаты, демонстрирующие потенциальные возможности нанотехнологии, уже достигнуты, но технологий массового производства пока не существует.

Презентация была опубликована 5 лет назад пользователемce1424.narod.ru

Похожие презентации

Презентация на тему: » НАНОТЕХНОЛОГИИ СОСТОЯНИЯ, НАПРАВЛЕНИЯ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ.» — Транскрипт:

1 НАНОТЕХНОЛОГИИ СОСТОЯНИЯ, НАПРАВЛЕНИЯ ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ

2 Нанотехнологии Нанотехнологии – это новое направление науки и технологии, активно развивающееся в последние десятилетия. Нанотехнологии включают создание и использование материалов, устройств и технических систем, функционирование которых определяется наноструктурой, то есть ее упорядоченными фрагментами размером от 1 до 100 нанометров

3 Области применения НАНОТЕХНОЛОГИЙ

4 Перспективы НАНОТЕХНОЛОГИИ МЕДИЦИНА Создание молекулярных роботов- врачей, которые «жили» бы внутри человеческого организма, устраняя все возникающие повреждения. МЕДИЦИНА Создание молекулярных роботов- врачей, которые «жили» бы внутри человеческого организма, устраняя все возникающие повреждения. ГЕРОНТОЛОГИЯ Достижение личного бессмертия людей за счет внедрения в организм молекулярных роботов, предотвращающих старение клеток, а также перестройки и «облагораживания» тканей человеческого организма. ГЕРОНТОЛОГИЯ Достижение личного бессмертия людей за счет внедрения в организм молекулярных роботов, предотвращающих старение клеток, а также перестройки и «облагораживания» тканей человеческого организма.

5 БИОЛОГИЯ Станет возможным «внедрение» в живой организм на уровне атомов. Последствия могут быть самыми различными — от «восстановления» вымерших видов до создания новых типов живых существ, биороботов. БИОЛОГИЯ Станет возможным «внедрение» в живой организм на уровне атомов. Последствия могут быть самыми различными — от «восстановления» вымерших видов до создания новых типов живых существ, биороботов. ЭКОЛОГИЯ Полное устранение вредного влияния деятельности человека на окружающую среду. Во-первых, за счет насыщения экосферы молекулярными роботами-санитарами, превращающими отходы деятельности человека в исходное сырье, а во-вторых, за счет перевода промышленности и сельского хозяйства на безотходные нанотехнологические методы. ЭКОЛОГИЯ Полное устранение вредного влияния деятельности человека на окружающую среду. Во-первых, за счет насыщения экосферы молекулярными роботами-санитарами, превращающими отходы деятельности человека в исходное сырье, а во-вторых, за счет перевода промышленности и сельского хозяйства на безотходные нанотехнологические методы.

6 ОСВОЕНИЕ КОСМОСА Огромная армия роботов- молекул будет выпущена в околоземное космическое пространство и подготовит его для заселения человеком — сделает пригодными для обитания Луну, астероиды, ближайшие планеты, соорудит из «подручных материалов» космические станции. ОСВОЕНИЕ КОСМОСА Огромная армия роботов- молекул будет выпущена в околоземное космическое пространство и подготовит его для заселения человеком — сделает пригодными для обитания Луну, астероиды, ближайшие планеты, соорудит из «подручных материалов» космические станции. КИБЕРНЕТИКА Произойдет переход от ныне существующих планарных структур к объемным микросхемам, размеры активных элементов уменьшаться до размеров молекул КИБЕРНЕТИКА Произойдет переход от ныне существующих планарных структур к объемным микросхемам, размеры активных элементов уменьшаться до размеров молекул РАЗУМНАЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ За счет внедрения логических наноэлементов во все атрибуты окружающей среды она станет комфортной для человека. РАЗУМНАЯ СРЕДА ОБИТАНИЯ За счет внедрения логических наноэлементов во все атрибуты окружающей среды она станет комфортной для человека.

7 ПРОМЫШЛЕННОСТЬ Замена традиционных методов производства сборкой молекулярными роботами предметов потребления непосредственно из атомов и молекул. ПРОМЫШЛЕННОСТЬ Замена традиционных методов производства сборкой молекулярными роботами предметов потребления непосредственно из атомов и молекул. СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО Замена «естественных машин» для производства пищи их искусственными аналогами — комплексами из молекулярных роботов. Они будут воспроизводить те же химические процессы, что происходят в живом организме, однако более коротким и эффективным путем. СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО Замена «естественных машин» для производства пищи их искусственными аналогами — комплексами из молекулярных роботов. Они будут воспроизводить те же химические процессы, что происходят в живом организме, однако более коротким и эффективным путем.

8 Лидерами по производству и развитиям нанотехнологий в мире являются США и Япония. Лидерами по производству и развитиям нанотехнологий в мире являются США и Япония. Лидерами по объему инвестиций в нанотехнологии в период с 2006 по 2010 гг. станут Япония (6 млрд. долларов), США (5,6 млрд. долларов) и страны Евросоюза (4,6 млрд. долларов). Лидерами по объему инвестиций в нанотехнологии в период с 2006 по 2010 гг. станут Япония (6 млрд. долларов), США (5,6 млрд. долларов) и страны Евросоюза (4,6 млрд. долларов). Россия планирует инвестировать в развитие нанотехнологий около 8 млрд. долларов до 2011 года. Для этого была создана «Российская корпорация нанотехнологий» (РосНаноТех), которая планирует инвестировать в нанотехнологические проекты около 15 млрд. руб. Россия планирует инвестировать в развитие нанотехнологий около 8 млрд. долларов до 2011 года. Для этого была создана «Российская корпорация нанотехнологий» (РосНаноТех), которая планирует инвестировать в нанотехнологические проекты около 15 млрд. руб.

9 Развитие НИИ в США

10 Первое поколение называется «пассивные наноструктуры», а попросту нанопорошки, которые можно добавлять в разные материалы: полимеры, керамику, металлы, покрытия, лекарства, косметику, пищу и прочие товары народного потребления. Второе поколение «активные наноструктуры» (2005–2010) предусматривает создание компонентов нанобиотехнологий, нейроэлектронных интерфейсов, наноэлектроме­ханических систем Третье поколение «системы наносистем» (2010– 2015), то есть управляемая самосборка наносистем, трехмерные сети, нанороботы Четвертое поколение «молекулярные наносистемы» (2015–2020), то есть молекулярные устройства, атомный дизайн

11 НИИ Японии Японские ученые создают наноматериалы на основе углерода Японские ученые создают наноматериалы на основе углерода В 1991 г. японский исследователь С. Иидзима из компании «Нихон дэнки» открыл еще одну необычную структуру – углеродные нанотрубки В 1991 г. японский исследователь С. Иидзима из компании «Нихон дэнки» открыл еще одну необычную структуру – углеродные нанотрубки могут использоваться в технике электронной микроскопии, в транзисторах и дисплеях, в качестве элементов- поглотителей водорода, при производстве композитов могут использоваться в технике электронной микроскопии, в транзисторах и дисплеях, в качестве элементов- поглотителей водорода, при производстве композитов

12 Китай Китай В настоящее время в Китае насчитывается около 800 компаний, занимающихся внедрением нанотехнологий, и более 100 научно- исследовательских лабораторий. Характер их работы традиционно остается закрытым. Наибольший интерес у китайских военных вызывают микрочипы, способные повышать живучесть личного состава при применении противником оружия массового поражения. В настоящее время в Китае насчитывается около 800 компаний, занимающихся внедрением нанотехнологий, и более 100 научно- исследовательских лабораторий. Характер их работы традиционно остается закрытым. Наибольший интерес у китайских военных вызывают микрочипы, способные повышать живучесть личного состава при применении противником оружия массового поражения.

13 Новейшие разработки Компьютеры и микроэлектроника Компьютеры и микроэлектроника Нанокомпьютер вычислительное устройство на основе электронных технологий с размерами логических элементов порядка нескольких нанометров. Сам компьютер, разрабатываемый на основе нанотехнологий, также имеет микроскопические размеры. Нанокомпьютер вычислительное устройство на основе электронных технологий с размерами логических элементов порядка нескольких нанометров. Сам компьютер, разрабатываемый на основе нанотехнологий, также имеет микроскопические размеры. ДНК компьютер вычислительная система, использующая вычислительные возможности молекул ДНК. При ДНК вычислениях данные представляются не в форме нулей и единиц, а в виде молекулярной структуры, построенной на основе спирали ДНК. Роль программного обеспечения для чтения, копирования и управления данными выполняют особые ферменты. ДНК компьютер вычислительная система, использующая вычислительные возможности молекул ДНК. При ДНК вычислениях данные представляются не в форме нулей и единиц, а в виде молекулярной структуры, построенной на основе спирали ДНК. Роль программного обеспечения для чтения, копирования и управления данными выполняют особые ферменты. Атомно силовой микроскоп сканирующий зондовый микроскоп высокого разрешения, основанный на взаимодействии иглы кантилевера (зонда) с поверхностью исследуемого образца. В отличие от сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), может исследовать как проводящие, так и непроводящие поверхности даже через слой жидкости, что позволяет работать с органическими молекулами (ДНК). Атомно силовой микроскоп сканирующий зондовый микроскоп высокого разрешения, основанный на взаимодействии иглы кантилевера (зонда) с поверхностью исследуемого образца. В отличие от сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), может исследовать как проводящие, так и непроводящие поверхности даже через слой жидкости, что позволяет работать с органическими молекулами (ДНК).

14 Наномедицина и фармацевтическая промышленность Наномедицина и фармацевтическая промышленность Направление в современной медицине, основанное на использовании уникальных свойств наноматериалов и нанообъектов для отслеживания, конструирования и изменения биологических систем человека на наномолекулярном уровне. Направление в современной медицине, основанное на использовании уникальных свойств наноматериалов и нанообъектов для отслеживания, конструирования и изменения биологических систем человека на наномолекулярном уровне. ДНК нанотехнологии используют специфические основы молекул ДНК и нуклеиновых кислот для создания на их основе четко заданных структур. ДНК нанотехнологии используют специфические основы молекул ДНК и нуклеиновых кислот для создания на их основе четко заданных структур. В начале 2000 го года, благодаря быстрому прогрессу в технологии изготовления частиц наноразмеров, был дан толчок к развитию новой области нанотехнологии наноплазмонике. Оказалось возможным передавать электромагнитное излучение вдоль цепочки металлических наночастиц с помощью возбуждения плазмонных колебаний. В начале 2000 го года, благодаря быстрому прогрессу в технологии изготовления частиц наноразмеров, был дан толчок к развитию новой области нанотехнологии наноплазмонике. Оказалось возможным передавать электромагнитное излучение вдоль цепочки металлических наночастиц с помощью возбуждения плазмонных колебаний.

15 Робототехника Робототехника Нанороботы роботы, созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с молекулой, обладающие функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. Нанороботы, способные к созданию своих копий, т.е. самовоспроизводству, называются репликаторами. Нанороботы роботы, созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с молекулой, обладающие функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. Нанороботы, способные к созданию своих копий, т.е. самовоспроизводству, называются репликаторами.

16 Влияние на экономику Нанотехнологии – это инструмент, средство, посредством которого страны могут влиять на повышение конкурентоспособности предприятий через развитие производства и повышение качества продукции в различных отраслях экономики. Нанотехнологии – это инструмент, средство, посредством которого страны могут влиять на повышение конкурентоспособности предприятий через развитие производства и повышение качества продукции в различных отраслях экономики.


Статьи по теме