Нанотехнология

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 23 Апреля 2013 в 12:19, реферат

Описание работы

Нанотехнология - совокупность процессов, позволяющих создавать материалы, устройства и технические системы, функционирование которых определяется наноструктурой, т.е. её упорядоченными фрагментами размером от 1 до 100 нм (10-9м; атомы, молекулы) . Приставка "нано-" в переводе с греческого означает "карлик".
Термин нанонаука используется в настоящее время для обозначения исследований явлений на атомном и молекулярном уровне и научного обоснования процессов нанотехнологии, конечной целью которой является получение нанопродуктов. Нанонаука, таким образом, может рассматриваться как начальная стадия нанотехнологии, когда до продукции еще достаточно далеко.

Файлы: 1 файл

нанотехнологии.doc

— 64.50 Кб (Скачать файл)

Так, в растениеводстве применение нанопрепаратов, в качестве микроудобрений, обеспечивает повышение устойчивости к неблагоприятным погодным условиям и увеличение урожайности (в среднем в 1,5-2 раза) почти всех продовольственных (картофель, зерновые, овощные, плодово-ягодные) и технических (хлопок, лен) культур. Эффект здесь достигается благодаря более активному проникновению микроэлементов в растение за счет наноразмера частиц и их нейтрального (в электрохимическом смысле) статуса.

Ожидается также положительное  влияние наномагния на ускорение (вернее сказать, на увеличение продуктивности) фотосинтеза у растений.

Нанотехнологии применяются при  послеуборочной обработке подсолнечника, табака и картофеля, хранении яблок  в регулируемых средах, озонировании воздуха.

В животноводстве и птицеводстве при  изготовлении кормов нанотехнологии обеспечивают повышение продуктивности, сопротивляемости стрессам и инфекциям (падеж уменьшается в 2 раза).

На основе наноматериалов создано  большое число препаратов, позволяющих  сократить трение и износ деталей, что продлевает срок службы тракторов и другой сельхозтехники.

Нанотехнологии в машиностроении

В промышленности основной отраслью-потребителем нанопродукции является машиностроение. Ведь базой машиностроительного  комплекса являются материалы с  нужными физико-химическими свойствами (иногда, почти фантастическими) и нанотехнологии позволяют создавать такие материалы. Разрабатываются новые металлические, керамические, полимерные материалы, материалы с т.н. "памятью". Активно разрабатываются всевозможные нанопокрытия, толщина которых в несколько микрон коренным образом повышает эксплуатационные качества конечного изделия..

В российском машиностроении наметилась тенденция к широкому производственному внедрению некоторых нанотехнологий, особенно в строительной отрасли. Так, активно используются резцы с особопрочными кернами для обработки бетонных и асфальтовых дорожных покрытий, обработки угольных и соляных пластов в шахтах. В промышленных масштабах налажен выпуск нержавеющих гидроштампованных фитингов (всевозможные переходники, угольники, крестовины с толщиной стенки от 0,8 до 2мм).

 

Ведутся активные разработки по теме ультрадисперсных нанокомпонентов - спецпорошков (основа для технологий восстановления изношенных поверхностей), налажен серийный выпуск некоторых видов такой продукции. При использовании таких спецпорошков время ремонтов сокращается в 2-3 раза (при аналогичном снижении стоимости ремнта), а межремонтный период вырастает до 1,5 нормативных сроков. Процесс восстановления следующим образом: попадая в работающий агрегат, наночастицы спецпорошка испытывают повышенную температуру и давление, в результате чего наночастицы "активируются" и начинают образовывать новый, сверхпрочный слой на местах износа. В последствии, именно этот, вновь образовавшийся слой принимает на себя основные эксплуатационные нагрузки.

Перспективными наноразработками являются создание сверхвысокопрочных пружин, создание металлокерамических  материалов, производство режущих элементов  из сверхтвёрдых образцов. Близко к серийному выпуску находится тема по производству станков электрохимических для изготовления деталей с нанометрической структурируемой поверхностью. Заманчиво выглядит применение объёмных наноматериалов, создаваемых на металлической базе. Изделия из таких материалов дадут возможность осуществить принципиально новое техническое перевооружение, ведь ресурс изделий будет повышаться в 2-5 раз.

На вышеперечисленные технологии уже обратили внимание передовые  автоконцерны мира, ведь при создании автомобилей нужны материалы с самыми разнообразными характеристиками. Использование наноматериалов позволит инженерам при разработке не ограничивать проект из-за оглядки на прочностные свойства того или иного материала. Скорее наоборот, исходя из требуемой задачи будет создаваться модель технологического узла, а необходимый материал будет разработан в кратчайшие сроки на базе нанотехнологий .

Заключение

С наступлением нового тысячелетия  началась эра нанотехнологии. Стремительное  развитие компьютерной техники, с одной стороны, будет стимулировать исследования в области нанотехнологий, с другой стороны, облегчит конструирование наномашин. Таким образом, нанотехнология будет быстро развиваться в течение последующих десятилетий.

Перспективы нанотехнологической  отрасли поистине грандиозны. Нанотехнологии кардинальным образом изменят все сферы жизни человека. На их основе могут быть созданы товары и продукты, применение которых позволит революционизировать целые отрасли экономики. Джош Волфе\Josh Wolfe, редактор аналитического отчета Forbes/Wolfe Nanotech Report, пишет: "Мир будет просто построен заново. Нанотехнология потрясет все на планете".


Информация о работе Нанотехнология