Нанотехнологии в информатике реферат

Обновлено: 05.07.2024

Андрей проявил интерес к возможностям работы с информацией в современном мире и самостоятельно подобрал необходимый материал для написания реферата, используя возможности Интернета и других источников. Реферат интересен его собственными выводами и анализом. Приложением к реферату является созданная презентация, состоящая из 18 слайдов в среде POWER POINT.

Тема реферата выбрана обучаемым в процессе завершения изучения школьного курса информатики как дисциплины, занимающейся информационными процессами с применением компьютера. Структура реферата и его содержание являются результатом совместной работы ученика и руководителя.

В реферате рассматриваются достаточно сложные и спорные вопросы, касающиеся необходимости внедрения новых технологий в информационные процессы. На анализе современных потоков информации и средств их обработки автор строит диаграммы, наглядно показывающие лавинообразное нарастание информации и более медленно меняющиеся характеристики средств обработки, передачи, хранения информации. Современная электроника, как рассмотрено в реферате, по мере миниатюризации уже столкнулась с серьезной проблемой. Нынешняя полупроводниковая микроэлектроника, несмотря на достигнутый прогресс, фактически позволяет осуществлять очень ограниченное число уровней металлизации для формирования соединений между элементами. Такая технологическая особенность не дает возможность аппаратно воплотить исключительно важные типы нейронных схем, в которых доминирует большое число связей между элементами.

Автор приходит к выводу о том, что в современном информационном мире назрела необходимость перехода на новые концепсии схемотехники. Одним из вариантов перехода на новый уровень развития техники могут стать нанотехнологии. В реферате рассматриваются задачи, стоящие перед нанотехнологиями и ожидаемые результаты. Один из этапов развития - это наноэлектроника на основе углеродных нанотрубок. Автор доступно описал создание углеродных нанотрубок, поместил фотографии для наглядности, а также привел примеры перспектив применения углеродных нанотрубок для построения современных компьютеров.

Может ли оказать опасное воздействие на окружающую среду внедрение нанотехнологий? Этот вопрос рассматривается в реферате. Нанотехнологии, безусловно, способствуют техническому прогрессу человечества. Проблема нанотехнологий в экологии по-прежнему актуальна, и исследования в этой сфере продолжаются.

В заключительной части рассмотрены перспективы внедрение нанотехнологий в повседневную жизнь. Созданные на новой элементной базе компьютеры дадут новые возможности по работе с информацией.

Нанотехнологии – это технологии работы с веществом на уровне отдельных атомов. Традиционные методы производства работают с порциями вещества, состоящими из миллиардов и более атомов. Это значит, что даже самые точные приборы, произведённые человеком до сих пор, на атомарном уровне выглядят как беспорядочная мешанина. Переход от манипуляции с веществом к манипуляции отдельными атомами – это качественный скачок, обеспечивающий беспрецедентную точность и эффективность.

Нанотехнологии обычно делят на три направления:

– изготовление электронных схем, элементы которых состоят из нескольких атомов

– создание наномашин, то есть механизмов и роботов размером с молекулу

– непосредственная манипуляция атомами и молекулами и сборка из них чего угодно.

Часто употребляемое определение нанотехнологии как комплекса методов работы с объектами размером менее 100 нанометров недостаточно точно описывает как объект, так и отличие нанотехнологии от традиционных технологий и научных дисциплин. Объекты нанотехнологий, с одной стороны, могут иметь характеристические размеры указанного диапазона:

– наночастицы, нанопорошки (объекты, у которых три характеристических размера находятся в диапазоне до 100 нм).

– нанотрубки, нановолокна (объекты, у которых два характеристических размера находятся в диапазоне до 100 нм).

– наноплёнки (объекты, у которых один характеристический размер находится в диапазоне до 100 нм).

С другой стороны, объектом нанотехнологий могут быть макроскопические объекты, атомарная структура которых контролируемо создаётся с разрешением на уровне отдельных атомов.

Нанотехнологии качественно отличаются от традиционных дисциплин, поскольку на таких масштабах привычные, макроскопические, технологии обращения с материей часто неприменимы, а микроскопические явления, пренебрежительно слабые на привычных масштабах, становятся намного значительнее: свойства и взаимодействия отдельных атомов и молекул или агрегатов молекул, квантовые эффекты.

В практическом аспекте это технологии производства устройств и их компонентов, необходимых для создания, обработки и манипуляции атомами, молекулами и частицами, размеры которых находятся в пределах от 1 до 100 нанометров. Однако, нанотехнология сейчас находится в начальной стадии развития, поскольку основные открытия, предсказываемые в этой области, пока не сделаны. Тем не менее, проводимые исследования уже дают практические результаты. Использование в нанотехнологии передовых научных результатов позволяет относить её к высоким технологиям.

При работе с такими малыми размерами проявляются квантовые эффекты и эффекты межмолекулярных взаимодействий, такие как Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия. Нанотехнология и, в особенности, молекулярная технология – новые области, очень мало исследованные. Развитие современной электроники идёт по пути уменьшения размеров устройств. С другой стороны, классические методы производства подходят к своему естественному экономическому и технологическому барьеру, когда размер устройства уменьшается не намного, зато экономические затраты возрастают экспоненциально. Нанотехнология – следующий логический шаг развития электроники и других наукоёмких производств.

Немало нанотехнологических устройств уже создано и хотя они пока являются экспериментальными разработками, практические перспективы очевидны. Разработан наноэлектродвигатель, имеющий обмотку из одной длиной молекулы, способной без потерь передавать ток. При подаче напряжения начинал вращаться ротор, состоящий из нескольких молекул. Существует также устройство линейной транспортировки, способное перемещать молекулы на заданное расстояние. Разрабатываются также молекулярные биосенсоры, антенны, манипуляторы.

Сфера применения нанороботов очень широка. По сути, они могут быть необходимы при создании, отладке и поддержании функционирования любой сложной системы. Наномашины могут применяться в электронике для создания миниустройств или электрических цепей – данная технология называется молекулярной наносборкой. В перспективе любая сборка на заводе из компонентов может быть заменена простой сборкой из атомов.

Нанороботы могу делать буквально все: диагностировать состояния любых органов и процессов, вмешиваться в эти процессы, доставлять лекарства, соединять и разрушать ткани, синтезировать новые. Фактически, нанороботы могут постоянно омолаживать человека, реплицируя все его ткани. На данном этапе учеными разработана сложная программа, моделирующая проектирование и поведение нанороботов в организме. Чрезвычайно детально разработаны аспекты маневрирования в артериальной среде, поиска белков с помощью датчиков. Ученые провели виртуальные исследования нанороботов для лечения диабета, исследования брюшной полости, аневризмы мозга, рака, биозащиты от отравляющих веществ.

Логично задать вопрос – когда же нанороботы придут в наш мир, станут такой же обыденностью, как персональные компьютеры и интернет. По прогнозам ученых, век нанороботов уже не за горами.

Существующие прототипы двигателя, процессора, захвата будут собраны в единое устройство, и эпоха нанороботов наступит до 2015 года. Все названные перспективы могут осуществиться, наномашины будут в состоянии воссоздавать любые предметы из атомов, смогут омолаживать человека, станут искусственными производителями пищи, заполнят околоземное пространство и сделают пригодными для человека планеты и их луны.

Так или иначе, шаг к созданию нанороботов уже сделан и мы в очередной раз сталкиваемся с вопросом постановки формулировки: меняют ли наши нововведения нашу же жизнь, или мы сами её меняем. Сможем ли мы создать на основе наномеханики мир, свободный от голода, нужды и при этом имеющий потенциал к развитию, или дорога из желтого нанокирпича приведет нас к хаосу новых войн будет зависеть от нас самих, но ясно одно: мир меняется и мы стремительно меняемся вместе с ним.

На тему: перспективы и темпы развития информационных компьютерных систем – нанотехнологии.

1. Вступление 3стр.

2. История появления нанотехнологий 4стр.

3. Компьютеры будущего – основные концепты 5стр.

3.1 Новые алгоритмы для старых электронов 5стр.

3.2 Компьютеры нового тысячелетия 6стр.

3.3 Проблема создания квантового компьютера 8стр.

4. Перспективы информационных компьютерных систем в нанотехно — логиях 10стр.

4.1 Компьютерную память можно выращивать на деревьях 10стр.

4.2 Intel представит чипы следующего поколения 11стр.

4.3 Наножидкости будут использовать для охлаждения серверов 12стр.

4.4 Intel разработает 50-ядерный процессор 12стр.

4.5 Харддиски заменят нанопроволокой 13стр.

5. Список литературы 15стр.

Мы уже давно существуем как механистическая цивилизация. Почти вся наша жизнь зависит от приборов и механизмов, которые окружают нас повсюду. Но большинство из этих механизмов довольно грубые - особенно с точки зрения потребления ресурсов для их работы. То количество топлива, металлов и других природных богатств, которое мы используем, чрезмерно велико. Наша задача - работать как можно тоньше, создавать механизмы как можно более энергоэкономные, чтобы тратить меньше невосполнимых ресурсов.

В последние годы темпы научно-технического прогресса стали зависеть от использования искусственно созданных объектов нанометровых размеров (1 нанометр (нм) равен одной миллиардной доле метра или, что то же самое, одной миллионной доле миллиметра). Созданные на их основе вещества называют наноматериалами, а способы их производства и применения - нанотехнологиями. Невооруженным глазом человек способен увидеть предмет, диаметром примерно 10 тыс. нанометров.

2. История появления нанотехнологий.

Историк науки Ричард Букер\Richard D. Booker отмечает, что историю нанотехнологий создать крайне сложно по двум причинам - во-первых, "размытости" самого этого понятия. Например, нанотехнологии часто не являются "технологиями" в привычном смысле этого слова. Во-вторых, человечество всегда пыталось экспериментировать с нанотехнологиями, даже и не подозревая об этом.

Отцом нанотехнологии можно считать греческого философа Демокрита. Примерно в 400 г. до н.э. он впервые использовал слово "атом", что в переводе с греческого означает "нераскалываемый", для описания самой малой частицы вещества. В 1661 году Ирландский химик Роберт Бойл\Robert Boуle опубликовал статью, в которой раскритиковал утверждение Аристотеля, согласно которому все на Земле состоит из четырех элементов - воды, земли, огня и воздуха (философская основа основ тогдашней алхимии, химии и физики). Бойл утверждал, что все состоит из "корпускулов" - сверхмалых деталей, которые в разных сочетаниях образуют различные вещества и предметы. Впоследствии идеи Демокрита и Бойла были приняты научным сообществом.

3. Компьютеры будущего – основные концепты.

Современные компьютеры работают все медленнее, не справляясь с задачами, которые ставит перед ними человек. Ученые уже разрабатывают вероятностные процессоры, молекулярные, биологические, оптические и квантовые компьютеры, которые придут устаревшим машинам на смену.

Главную роль в устройстве компьютера играют электроны. Оседая в ячейках памяти и регистрах процессора, они формируют информацию, с которой работает пользователь. Но скорость электронов конечна и не очень велика. И время, которое необходимо электрону для прохождения по системе, становится решающей преградой в дальнейшем повышении производительности. Выход можно найти либо в уменьшении размеров систем, либо в новом подходе к их устройству. И поскольку бесконечно уменьшать размеры нельзя, в ход идут новые алгоритмы работы и попытки заменить электроны другими частицами.

3.1 Новые алгоритмы для старых электронов

Для задач, связанных с вычислением вероятностей, инженеры американской компании Lyric Semiconductor предлагают использовать процессоры, основанные на принципах байесовской вероятности. Они могут применяться в поисковых системах, системах финансового моделирования и биржевого прогнозирования, обработки биологических и медицинских данных. Такой подход позволяет распределить нагрузку между узлами системы, увеличить производительность и сократить время выполнения поставленных задач.

Тем не менее все ближе тот момент, когда кремниевые процессоры не смогут справляться с поставленными задачами, даже с учетом распределения нагрузок и использования архитектур графических и дополнительных процессоров. Выход может быть найден в концептуально новых системах, не ограниченных скоростью электронов.

3.2 Компьютеры нового тысячелетия

На данный момент активно ведутся разработки молекулярных, оптических и квантовых устройств, а также ДНК-компьютеров. Сложность разработки таких систем заключается в необходимости перестроения всех основных узлов: центрального процессора, элементов памяти, устройств ввода/вывода.

В основе молекулярных компьютеров лежат бистабильные молекулы, которые могут находится в двух устойчивых термодинамических состояниях. Каждое такое состояние характеризуется своими химическими и физическими свойствами. Переводить молекулы из одного состояния в другое можно с помощью света, тепла, химических агентов, электрических и магнитных полей. По сути, эти молекулы являются транзисторами размером в несколько нанометров.

Благодаря малым размерам бистабильных молекул можно увеличить количество элементов на единицу площади. Другим достоинством молекул является малое время отклика, которое составляет порядка 10–15 с. Сами бистабильные переключатели управляются световыми, электрическими импульсами или электрохимическими реакциями. Соединяют функциональные элементы нанотрубки или сопряженные полимеры.

Другой тип компьютеров нового поколения также основан на молекулах, но уже молекулах ДНК. Впервые ДНК–вычисления были проведены в 1994 г. Леонардом Эдлеманом (Leonard Adleman), профессором Университета Южной Калифорнии, для решения задачи коммивояжера. В ДНК–компьютерах роль логических вентилей играют подборки цепочек ДНК, которые образуют друг с другом прочные соединения. Для наблюдения состояния всей системы в последовательность внедрялись флуоресцирующие молекулы. При определенных сочетаниях свечения молекул подавляли друг друга, что соответствовало нулю в двоичной системе. Единице же соответствовало усиленное свечение флюоресцентов. Возможно строить последовательности цепочек, в которых выходной сигнал одной цепочки служит входным сигналом другой.

Главное достоинство такого компьютера – работоспособность внутри тела человека, что дает возможность, например, осуществлять подачу лекарства там, где это необходимо. Также такие компьютеры позволят моментально производить идентификацию заболеваний в организме.

Еще два варианта компьютера будущего – фотонный и квантовый компьютеры. Первый работает на оптических процессах, и все операции в нем выполняются посредством манипуляции оптическим потоком. Преимущества такого компьютера заключаются в свойствах световых потоков.

Скорость их распространения выше, чем у электронов, к тому же взаимодействие световых потоков с нелинейными средами не локализовано, а распределено по всей среде, что дает новые степени свободы (по сравнению с электронными системами) в организации связей и создании параллельных архитектур. Производительность оптического процессора может составлять 1013 – 1015 операций в секунду. На сегодняшний день есть прототипы оптических процессоров, способные выполнять элементарные операции, но полноценных и готовых к производству компьютеров нет.

Квантовый компьютер основан на законах квантовой механики. Для выполнения операций квантовый компьютер использует не биты, а кубиты – квантовые аналоги битов. В отличие от битов, кубиты могут одновременно находится в нескольких состояниях. Такое свойство кубитов позволяет квантовому компьютеру за единицу времени проводить больше вычислений. Область применения квантового компьютера – переборные задачи с большим числом итераций.

3.3 Проблема создания квантового компьютера

Все прототипы компьютеров будущего – ДНК-компьютеры, молекулярные и фотонные – разные грани одного целого – идеи создания полнофункционального квантового компьютера. Все микрочастицы, будь то кванты, атомы или молекулы, могут быть описаны волновой функцией состояния и подчиняются единым законам квантовой механики. Таким образом, работы над каждым типом компьютеров базируются на одном фундаменте. Есть у них и общие проблемы. Необходимо научиться объединять частицы в совокупности и работать как с каждой частицей в отдельности, так и с совокупностью в целом. К сожалению, на сегодняшний день технологии не позволяют производить такие манипуляции. К тому же система управления должна поддерживать масштабируемость системы частиц, благодаря которой можно наращивать мощность компьютера. Решение этой проблемы станет очередным прорывом в науке.

Однако развитие квантового компьютера тормозят не только технические проблемы, но и экономические. Долгое время на решение этой задачи выделялось крайне мало средств, особенно в России. Проект, в случае его успеха, начнет приносить доход спустя длительное время. При этом требуются крупные капиталовложения. Сейчас, когда преимущества квантового компьютера стали очевидны, начали появляться и инвестиции, но их доля относительно других отраслей по-прежнему невелика.

Что же касается ситуации в мире на сегодня, уже есть модель, работающая на двух кубитах. Конечно это не 1000, к которым стремятся ученые, но он уже может найти множители, на которые разлагается число. Потенциал же килокубитного квантового компьютера огромен. Он сможет за минуты просчитывать данные, на которые у нынешних систем уйдут годы, а то и десятилетия. С точки зрения информационной безопасности, как только будет построен квантовый компьютер, все системы защиты данных с открытым ключом рухнут, так как квантовый алгоритм позволяет быстро взломать коды. Самый производительный нынешний компьютер, если и решит эту задачу, то за несколько лет. Сегодня криптозащита держится только по той причине, что квантовый компьютер находится в самом начале своего развития. И 2–3-х кубитов не достаточно для взлома шифров.

4. Перспективы информационных компьютерных систем в нанотехнологиях

4.1 Компьютерную память можно выращивать на деревьях

Международная группа исследователей создала первый в мире логический элемент на основе наночастиц размером около 5 нанометров и кольцевых молекул белка, извлеченного из листьев тополя. Белок в этом элементе выступает в роли изолятора для каждой из прикрепленных к внутренним порам наночастиц. Управление каждой из таких частиц в отдельности осуществляется с помощью атомно-силового микроскопа.

4.2 Intel представит чипы следующего поколения

Корпорация Intel представит чипы на архитектуре следующего поколения Sandy Bridge в январе 2011 года. Об этом пишет CNet News со ссылкой на официальное приглашение на презентацию чипов, поступившее в редакцию издания.

Это мероприятие состоится 5 января в рамках выставки Consumer Electronics Show (CES) 2011. При этом Intel не уточнила, какие именно модели будут представлены компанией. Вместе с тем, неофициальные данные о моделях были опубликованы в августе.

Некоторые детали архитектуры Sandy Bridge, которую сама Intel называет "вторым поколением чипов Intel Core", были раскрыты самой Intel в сентябре 2010 года. Так, чипы на этой архитектуре будут создаваться с использованием 32-нанометрового техпроцесса. Как уточняет Digitimes, к выходу новых чипов Intel планирует прекратить выпуск 21 модели процессоров, основанных на 45-нанометровом техпроцессе.

Отличительной особенностью архитектуры Sandy Bridge является расположение на одной пластине как компьютерного, так и графического чипа. В результате, энергопотребление процессоров при обработке видео будет существенно снижено по сравнению с нынешним поколением чипов. Отметим, что на базе архитектуры Sandy Bridge будут выпускаться процессоры как для настольных компьютеров, так и для ноутбуков.

4.3 Наножидкости будут использовать для охлаждения серверов

Ученые из шведского Королевского технологического института разработали технологию, в которой наножидкости используются для охлаждения серверов крупных дата-центров. Группа исследователей экспериментировала с различными наночастицами, наиболее перспективными из которых оказались окиси металлов цинка и меди.

4.4 Intel разработает 50-ядерный процессор

Корпорация Intel объявила о планах разработать 50-ядерную систему на кристалле. Соответствующее заявление было сделано в рамках Международной суперкомпьютерной конференции (ISC), сообщается в официальном пресс-релизе .

Процессоры под кодовым именем Knights Corner будут созданы с использованием 22-нанометрового техпроцесса. При этом они станут первыми решениями, основанными на новой архитектуре Intel Many Integrated Core (MIC).

MIC позволит создавать платформы с производительностью в несколько триллионов вычислительных операций в секунду. Она будет ориентирована на повышение производительности приложений, использующих высокоскоростные параллельные вычисления.

Knights Corner уже поставляются ряду партнеров Intel, а во второй половине 2010 года корпорация планирует расширить количество участников программы. Intel отмечает, что архитектура Many Integrated Core основана на ряде разработок корпорации, в том числе на проекте Larrabee, в рамках которого планировался выход дискретной компьютерной видеокарты.

При этом архитектура MIC не станет конкурентом процессоров Intel Xeon, которые в настоящий момент активно используются для создания суперкомпьютеров. Корпорация отметила, что 408 из 500 мощнейших суперкомпьютеров в мире работают на чипах Intel.

4.5 Ха рддиски заменят нанопроволокой

Надо думать, лет через десять слово "харддиск" с его двумя дурацкими "д" станет исчезать из нашего лексикона и превратится в такой же архаизм, как и слово "примус". Во всяком случае, реальные основания для этого уже есть.

Профессор Матиас Кляуи (Mathias Klaui) из Федерального политехнического института Лозанны (Швейцария) придумал харддискам замену, которая в сто тысяч раз ускорит работу компьютеров, будет потреблять намного меньше энергии и вдобавок будет противоударной из-за отсутствия движущихся частей.

Память, как и у харддиска, – магнитная. Этим система немного напоминает видеокассету, только у видеокассеты носитель пленка, а у новой системы – проволока. Но на этом сходство заканчивается. Проволока в новой "трековой" памяти (racetrack memory) в миллион раз уже видеопленки, так что это уже нанопроволока. Способ записи и считывания информации совершенно иной – он основан на принципах "спинтроники" (область квантовой электроники, которая, как утверждают, скоро потеснит обычную электронику). В этой нанопроволочке биты информации передаются при помощи спин-поляризованного тока со скоростью несколько сот метров в секунду. Четырехчасовую видеокассету можно было бы прочесть с такой скоростью меньше чем за минуту.

Устройство нанопроволки "трековой" памяти:

Особенные трудности у Кляуи и его коллег вызвала необходимость надежно разделять друг от друга информационные биты-домены, устроив на их "стенках" магнитные вихри.

Обкатанная идея тут же нашла своих воплотителей – ученых из Цюрихского исследовательского центра IBM, которые сейчас занимаются разработкой трековой памяти. Они заявляют, что в один чип можно впихнуть миллионы или даже миллиарды таких проволочек, что обеспечит запоминающей платформе огромную емкость. По их мнению, уже через 5-7 лет трековая память сможет появиться на рынке.

Похоже, это будет настоящий прорыв. Компьютеры, оснащенные трековой памятью, будут включаться мгновенно, доступ к информации ускорится в

100 000 раз. Существенно снизится и энергопотребление. В сегодняшних компьютерах оперативная память RAM должна обновляться каждую микросекунду, а это 300 мВт, даже если на компьютере не работают. У трековой памяти эти потери можно довести до нескольких мВт. Если же учесть, что компьютеры и остальная электроника потребляют сегодня 6% мировой лектроэнергии, а в 2025-м будут потреблять 15%, то получается немалая экономия.


Презентация расскажет учащимся о понятии "нанотехнологии" и познакомит с новейшими технологиям в разных отраслях.

Описание разработки

Нанотехнологии - это область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

Направления нанотехнологий:

изготовление электронных схем с активными элементами, размерами сравнимыми с размерами молекул и атомов;

разработка и изготовление наномашин;

манипуляция отдельными атомами и молекулами и сборка из них макрообъектов.

презентация по информатике нанотехнологии

Наноматериалы - это материалы, созданные с использованием наночастиц и посредством нанотехнологий, обладающие какими-либо уникальными свойствами, обусловленными присутствием этих частиц в материале. К наноматериалам относят объекты, один из характерных размеров которых лежит в интервале от 1 до 100 нм.

Ученые работают над созданием умных полимерных материалов, которые могут собираться и разбираться.

Нанороботы - это роботы, созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с молекулой, обладающие функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. Нанороботы, способные к созданию своих копий, то есть самовоспроизводству, называются репликаторами.

Содержимое разработки

Нанотехнологии Выполнила Панфилова Виктория гр. ИС-3

Выполнила Панфилова Виктория

Нанотехнологии - это область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

- это область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

Направления нанотехнологий: изготовление электронных схем с активными элементами, размерами сравнимыми с размерами молекул и атомов; разработка и изготовление наномашин; манипуляция отдельными атомами и молекулами и сборка из них макрообъектов.

- это материалы, созданные с использованием наночастиц и посредством нанотехнологий, обладающие какими-либо уникальными свойствами, обусловленными присутствием этих частиц в материале. К наноматериалам относят объекты, один из характерных размеров которых лежит в интервале от 1 до 100 нм.

Ученые работают над созданием умных полимерных материалов, которые могут собираться и разбираться.

Ученые работают над созданием умных полимерных материалов, которые могут собираться и разбираться.

В медицине В медицине проблема применения нанотехнологий заключается в необходимости изменять структуру клетки на молекулярном уровне, т.е. осуществлять

-это роботы, созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с молекулой, обладающие функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. Нанороботы, способные к созданию своих копий, то есть самовоспроизводству, называются репликаторами.

Промышленность Замена традиционных методов производства сборкой молекулярными роботами предметов потребления непосредственно из атомов и молекул. Нанотрубки делают полимерные материалы более прочными

Замена традиционных методов производства сборкой молекулярными роботами предметов потребления непосредственно из атомов и молекул.

Нанотрубки делают полимерные материалы более прочными

Биология Станет возможным внедрение наноэлементов в живой организм на уровне атомов. Последствия могут быть самыми различными - от

Станет возможным внедрение наноэлементов 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. за счет насыщения экосферы молекулярными роботами-санитарами, превращающими отходы деятельности человека в исходное сырье; за счет перевода промышленности и сельского хозяйства на безотходные нанотехнологические методы.

Полное устранение вредного влияния деятельности человека на окружающую среду.

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.

Заключение На сегодняшний день ученые не обнаружили физических законов, опровергающих возможность манипулирования материей атом за атомом.

На сегодняшний день ученые не обнаружили физических законов, опровергающих возможность манипулирования материей атом за атомом.



-75%

Читайте также: