НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ (НИЯУ МИФИ) Факультет: Автоматика и Электроника Кафедра: Микро- и наноэлектроника Курс: Компьютерный Практикум РИСКИ И ВОЗМОЖНОСТИ НАНОТЕХНОЛОГИЙ Выполнила: Макарова Н. В. Группа: А4-09 Преподаватель: доцент Лапшинский В. А. Дата: 20.03.2010 Содержание 1. Введение 2. Глоссарий 3. Несколько слов о нанотехнологиях 4. Области применения нанотехнологий 5. Возможности нанотехнологий 6. Риски нанотехнологий 7. Заключение 8. Список используемой литературы Введение Работа посвящена нанотехнологиям. В ней описываются возможности нанотехнологий и риски, возникающие при их использовании. Рассматривается область применения нанотехнологий и их влияние на жизнь человечества. Глоссарий 1. Туннельный микроскоп — вариант сканирующего зондового микроскопа, предназначенный для измерения рельефа проводящих поверхностей с высоким пространственным разрешением, который позволяет не только видеть, но и переносить с места на место отдельные атомы. 2. Наноассемблер — это несуществующее устройство наноразмеров, способное собирать из отдельных атомов или молекул сколь угодно сложные конструкции по вводимому в них плану. 3. Евгеника — учение о наследственном здоровье вида, а также о путях улучшения его наследственных свойств. Несколько слов о нанотехнологиях Слово «нано» происходит от древнегреческого «nannos» (карлик) и означает миллиардную часть чего-либо: 1 нм = 10−9 м (нанометр), 1 мкм = 10−6 м (микрон), 1 фм = 10−15 м (фемтометр). Табл. 1. Шкала масштабов Под нанотехнологиями понимают исследования и технологическое развитие на уровне атомов, молекул и макромолекул. Нанотехнологии позволяют создавать новые материалы с заданными свойствами. Впервые о возможности миниатюризации всего и вся и работе с отдельными атомами заговорил американский физик Ричард Фейнман. В своей лекции «Внизу полным-полно места: приглашение в новый мир физики» он показал, что законы квантовой механики не препятствуют созданию нужных людям структур из совсем небольшого числа атомов. Существует два способа создания наноструктур: «сверху вниз» и «снизу вверх». «Сверху вниз» — это обработка массивного образца так, чтобы получился очень маленький объект. «Снизу вверх» — это сборка из отдельных атомов, т. е. сборка объектов из самых элементарных кусочков. Сейчас в области наномира благодаря туннельному микроскопу1 используются оба способа. Области применения нанотехнологий Перечислить все области, в которых эта глобальная технология может существенно повлиять на технический прогресс, практически невозможно. Можно назвать только некоторые из них: Рис. 2. Области применения нанотехнологий Наномечты: - мобильные нанороботы
- универсальные молекулярные ассемблеры
- самовоспроизводящиеся структуры
- модификация биохимии
- искусственные органы
- предотвращение старения
- компьютерное бессмертие
- имплантация в мозг
- работа в космосе
Возможности нанотехнологий Рис. 3. Возможности нанотехнологий Технологическая революция: - Принципиально новые устройства могут быть созданы в маленькой лаборатории.
- Возможность редактировать геном (евгеника2).
- Наноассемблеры3 позволяют производить все желательные вещества очень быстро.
- Принципиально новые растения, животные, другие формы жизни.
- Универсальные анализаторы. Постоянный мониторинг состояния организма.
Риски нанотехнологий Рис. 4. Риски нанотехнологий Главная опасность для России и человечества: - Вывод гонки вооружений на наноуровень.
- Биороботы в оборонной сфере представляются сейчас более значимыми, чем ядерный или космический проект.
- Распад цивилизаций (все можно произвести на месте).
Заключение Тема данной работы: возможности и риски нанотехнологий. В настоящее время нанотехнологии активно используются учёными разных стран для обеспечения более комфортного существования. Многие уверены, что активное использование нанотехнологий может привести к решению глобальных проблем человечества: нехватки пищи, жилья и энергии. Благодаря нанотехнологиям существенно изменится конструирование машин и механизмов – многие части упростятся вследствие новых технологий сборки, а многие станут ненужными. Ученые предполагают, что нанотехнологии позволят создать «флот» медицинских нанороботов, которые будут размером меньше клетки и будут способны уничтожать раковые клетки, инфекции, «заторы» в артериях, создавать новые клетки, а в перспективе сделают человечество бессмертным. Но такие надежды пока далеки от воплощения. Между тем, ряд экспертов утверждают, что развитие нанотехнолоний будет иметь и серьезные экономические последствия. Например, это может привести к росту безработицы во многих «традиционных» сферах индустрии. Подобные эффекты, по мнению экспертов, проявятся в области электроники, биотехнологий, фармацевтики, энергетики, национальной безопасности и других. Список используемой литературы 1. Малинецкий Г.Г., презентация «Риски и возможности нанотехнологий», 2009 г.; 2. http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/3107/ - Журнал «Вокруг света», апрель 2007г.; 3. http://kbogdanov1.narod.ru/ - Богданов К.Ю., «Что могут нанотехнологии?», 2009 г. |