Нанотехнологии. Нанотехнологии – совокупность теории, методов и приемов контролируемого манипулирования веществом на атомном и молекулярном уровнях (в. - презентация

1 Нанотехнологии

2 Нанотехнологии – совокупность теории, методов и приемов контролируемого манипулирования веществом на атомном и молекулярном уровнях (в диапазоне от 1 до 100 нанометров). Цель – производство и применение объектов с принципиально новыми химическими, физическими, биологическими свойствами. «Нано» + «технологии» Нано материалы Нано компоненты Продукция с использованием нанотехнологий

3 Научные исследования и технологические разработки в области нанотехнологий известны с середины XX века, когда были созданы электронные микроскопы и стало возможным наблюдать сверхмалые размеры вещества (1931 г.) и манипулировать ими (1989 г.). Сам термин «нанотехнологии» возник в 1974 г.

4 Примеры применения нанотехнологий сегодня: В энергетике – солнечные батареи, аккумуляторы, топливные элементы, экономичные источники света. В медицине - экспресс-диагностика, нанолекарства и нановакцины В электронике - уменьшение размеров микропроцессоров В автомобилестроении – добавки в топливо и масло, покрытия для деталей двигателя и новые лакокрасочные покрытия Что дают нанотехнологии? Использование новых свойств вещества – это новые возможности для развития электроники, энергетики, химии, информационных технологий, фармацевтики и многих других областей науки и индустрии. Идеи, которые сегодня находятся на стадии исследований квантовые компьютеры, недорогая генетическая диагностика через лет будут реализованы в коммерческих продуктах

5 Нанотехнологии в медицине Доставка лекарственных соединений Нанокапсулы с помещенным в них препаратом могут осуществлять его адресную доставку, «настраиваясь» на определенные виды клеток, не задевая остальные. При нано размере частиц серьёзно возрастает биодоступность препаратов в их составе, качественно изменяется их всасывание и распределение в организме, что способствует повышению эффективности их действия и снижению побочных проявлений. Развитие нанотехнологий в медицине позволяет успешно реализовать качественно новый уровень диагностики и лечения заболеваний.

6 Нанотехнологии в медицине Диагностика Лечение многих серьезных заболеваний гораздо проще, если они выявляются в начальной стадии, однако ранняя диагностика является очень сложной задачей. Диагностика in vivo: наночастицы могут использоваться в качестве контрастирующих элементов для томографии. Диагностика in vitro: –высокопроизводительный мультиплексный метод анализа крови основан на применении нано точек в качестве рецепторных частиц; –биочипы на основе наночастиц используются при диагностике в онкологии и микробиологии.

7 Нанотехнологии в медицине Протезирование Нанотехнологии в протезировании включают в себя наноструктурированные поверхности, наномодифицированные покрытия и объемное наноструктурированные материала. Применение данных технологий позволяет улучшить физико-механические свойства протезов, включая износостойкость, био- и гемо совместимость. Наноструктурирование поверхности биополимера

8 Нанотехнологии в автомобилестроении датчики ускорения микропереключатели газовые датчики самозатягивающееся покрытие лобовое стекло - поляроид БМВ пятой серии

9 Нанотехнологии в электронике Современная микроэлектроника уже не «микро», а давно «нано», т.к. производимые сегодня транзисторы, основа всех электронных схем, имеют размеры порядка 100 нм. Только сделав их размеры такими малыми, можно разместить в процессоре компьютера около 100 млн транзисторов. Внутреннее устройство современной электронной схемы. Увеличено в раз. Транзисторы образованы кристаллами кремния (голубые столбики). Зелёный слой – оксид кремния.

10 Гибкий дисплей из нанотрубок Расположив матрицу нанотрубок внутри плёнки из гибкого пластика, учёным удалось сделать гибкую электронную матрицу. Гибкие сверхчёткие цветные экраны, сделанные на основе плёнок с нанотрубками, могут стать логичной заменой современных газет, а может быть, даже и книг. Слева – матрица гибкого дисплея на основе нанотрубок, пронизывающих тонкую полимерную плёнку; справа – гибкий дисплей с изображением Леонардо де Винчи

11 Россия: Президентская Инициатива «Стратегия развития наноиндустрии» ( ) 139-ФЗ «О Российской корпорации нанотехнологий» ( ) Стратегия деятельности ГК «Роснанотех» до 2020 года ( ) РНЦ «Курчатовский институт» головная научная организация – координатор деятельности в области нанотехнологий, в организации национальной нанотехнологической сети РФ. РОСНАНО ключевой координатор и базовый институт развития инновационной политики в наноиндустрии, коммерциализации проектов в области нанотехнологий Наноиндустрия РФ: Законодательная база и ключевые игроки Национальные нано инициативы приняты более чем в 30 странах: 2001: США, Китай, Южная Корея, Сингапур… : Израиль, Япония, Тайвань, Индия…

12 Страница 12 Общая информация по структуре портфеля запросов н а финансирование проектов (на г.) По состоянию на в Корпорацию «Роснанотех» поступило: запросов на финансирование проектов с бюджетом 1 481,2 млрд.руб, из более чем 135 городов России и 19 зарубежных стран. В течении 2009 г. сохраняется тенденция к расширению географии и росту числа заявителей при неизменности сложившейся структуры распределения поступающих запросов по первой 10 наиболее активных город ов.

13 согласно Президентской Инициативе «Стратегия развития наноиндустрии» ( ) Снижение материалов- и энергоемкости отечественной продукции Повышение качества медицинского обслуживания населения Создание новых высокотехнологичных рабочих мест Примеры приоритетных направлений, реализуемых в проектах ГК «Роснанотех» 1. Композитные материалы 2. Оптоэлектроника 3. Солнечная энергетика 4. Медицина и фармацевтика Инвестпроекты: приоритетные направления

14 Будущее за высокими технологиями $11,7 млрд г. в 2008 г. $15 млрд. Динамика инвестиций в сферу нанотехнологий в мире Годовые затраты из госбюджета различных стран на развитие нанотехнологий, млн долл

15 Нанотехнологии уже давно вокруг нас

16 В США на конец июля 2007 г. по крайней мере 300 видов потребительских товаров, включая солнцезащитные кремы, зубные пасты и шампуни, делаются с использованием нанотехнологий. FDA пока разрешает продавать их, не снабжая специальной наклейкой «Содержит наночастицы». В то же время многие исследователи утверждают, что проникая внутрь такие наночастицы могут вызывать воспалительные или иммунологические реакции. Поэтому в какой-то мере, вступая в эру нанотехнологий мы ставим себя на место подопытных морских свинок. Безопасность нанотехнологий ?

17 СПАСИБО за внимание