УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ ЦЕНТР НАНОТЕХНОЛОГИЙ ИВАНОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ХИМИКО- ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА Владимир Иванович Светцов. - презентация

1 УЧЕБНО-НАУЧНЫЙ ЦЕНТР НАНОТЕХНОЛОГИЙ ИВАНОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ХИМИКО- ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА Владимир Иванович Светцов

2 Наноцентр В ИГХТУ создан объединенный учебно- научно-производственный центр «Нанотехнологии», в задачи которого входит: организация подготовки инженерных и научных кадров в области нанотехнологий; подготовка и выпуск научных, учебных и методических изданий по проблемам нанотехнологии; организация и осуществление повышения квалификации и переподготовки инженерных кадров предприятий и организаций по проблемам нанотехнологий.

3 Наноцентр Координация исследовательских и прикладных работ в области нанопроцессов и нанотехнологий, проводимых на кафедрах и в научно- производственных подразделениях университета; Организация и координация взаимодействия и сотрудничества кафедр и научно- производственных подразделений ИГХТУ с заинтересованными учреждениями, организациями и предприятиями; Проведение маркетинговых исследований, анализ основных направлений работ в регионе, России и за рубежом, участие в конкурсах инновационных проектов в области наноиндустрии;

4 Третья научно-техническая революция Наноиндустрия базируется на технологическом, машиностроительном, производственном и научном обеспечении процессов, связанных с манипуляциями атомами и молекулами. Квантовый характер нанотехнологических процессов делает их в высшей степени наукоёмкими и стимулирует развитие таких направлений, как атомно-молекулярный дизайн, вычислительные разделы химии, физики, биологии, электроники, многоуровневое математическое моделирование.

5 Третья научно-техническая революция Наноразмеры - не самое главное в нанотехнике. Принципиальным является квантовый характер нанообъектов и нанопроцессов и уникальная возможность целенаправленной сборки веществ на атомно-молекулярном уровне. Наномир бросает вызов большинству привычных представлений о характере физико- химических превращений вещества, об их свойствах и возможностях использования.

6 Наноиндустрия и общество По мнению многих экспертов, XXI в. будет веком нанонауки и нанотехнологий, которые и определят его лицо. Воздействие нанотехнологий на жизнь обещает иметь всеобщий характер, изменить экономику и затронуть все стороны быта, работы, социальных отношений. С помощью нанотехнологий мы сможем экономить время, получать больше благ за меньшую цену, постоянно повышать уровень и качество жизни.

7 Прогноз развития рынка продукции нанотехнологии на 2015 г.

8 Нанонаука и нанотехнология

9 Направления работ в ИГХТУ Получение наноразмерных объектов с использованием различных физико– химических методов: получение микро- и нанодисперсных порошков и использование их для синтеза керамических, вяжущих и стекломатериалов, а также композитов на их основе; разработка технологий и оборудования для получения нанодисперсных порошков;

10 Направления работ в ИГХТУ синтез фуллеренов в железографитовых материалах при введении легирующих компонентов; механические и механохимические технологии получения частиц наноразмеров путем измельчения; разработка технологии и аппаратурное оформление получения композитов с регулируемым размером частиц;

11 Направления работ в ИГХТУ получение пористых катализаторов гидрогенизации с элементами пор наноразмеров методами химического диспергирования; синтез наноматериалов в неводных средах, в коллоидах; создание новых типов дисперсий, порошков с новыми морфологическими и структурными свойствами поверхности, наномодифицированных химических и электрохимических покрытий;

12 Направления работ в ИГХТУ плазмохимическое травление и модифицирование поверхности металлических, полупроводниковых и полимерных материалов в атмосфере некоторых газов и их смесей различных составов.

13 Направления работ в ИГХТУ Исследование различных свойств наноразмерных объектов: исследование закономерностей адсорбции из растворов на поверхности твердых пористых тел и катализаторов, имеющих наноразмерную пористую структуру; исследование кинетики и механизмов реакций жидкофазной гидрогенизации на гетерогенных катализаторах с порами наноразмеров;

14 Направления работ в ИГХТУ исследование влияния способов модифицирования окисленного графита, терморасширенного графита и др. порошковых материалов на их каталитическую активность и триботехнические свойства; теоретические основы сублимационно- десублимационных процессов получения чистых, особо чистых и композиционных материалов с регулируемым размером кристаллизующихся частиц.

15 Направления работ в ИГХТУ Использование нанообъектов и их свойств при решении научных и прикладных задач: изучение и использование нанокомпозитов для катодов ХИТ на основе электропроводящих органических комплексов с металлами; построение новых и совершенствование существующих технологий подготовки текстильных материалов, их крашения и печатания с использованием нанообъектов в форме красителей и текстильных вспомогательных веществ (ТВВ);

16 Направления работ в ИГХТУ целенаправленная модификация свойств текстильных материалов посредством воздействия различными реагентами и их композициями на уровне нанообъектов; использование наноматериалов в зонах трения в маслах с присадками с целью залечивания изношенных поверхностей.

17 Нанотехнологии и образование В связи с междисциплинарным характером наноотраслей и необходимостью постоянно отслеживать быстро меняющиеся потребности общества в трудовых ресурсах возникает потребность во введении соответствующих изменений в систему образования. Очевидно, что химико- технологическое образование не может оставаться в стороне от этих тенденций, тем более, что большинство нанотехнологических процессов по сути своей являются химическими.

18 Обучение в области нанотехнологий В данной работе речь идет о целесообразности включения вопросов нанотехнологий в обучение студентов всех технологических специальностей. В рамках действующих стандартов возможностей выделения дополнительных часов на введение новых дисциплин, связанных с нанотехнологиями, сравнительно немного, но они есть. Так, в учебных планах ИГХТУ в рамках дисциплин по выбору студентов в цикле ЕН предусмотрена дисциплина «Физико-химические основы нанотехнологий» трудоемкостью 100 часов.

19 Ознакомление с достижениями Широкие возможности, на наш взгляд, для ознакомления студентов с новейшими достижениями в области наноиндустрии просматриваются при преподавании практически всех дисциплин - естественно-научных, общепрофессиональных и специальных.

20 Цикл ЕН В курсе физики: Квантовые явления в наноматериалах и наноструктурах, Проявление законов физики в наноматериалах и наноустойствах, В курсах физической и коллоидной химии излагаются различные физико-химические методы получения нанодисперсных систем, а также теория ионообменных электродов как ионообменных мембран.

21 Цикл ЕН В органической химии: Структура и свойства фуллеренов, фуллеритов и нанотрубок, Нанополимерные материалы и структуры, Молекулярные и супрамолекулярные переключатели,

22 Цикл ЕН В аналитической химии и ФХМА можно рассмотреть возможности сканирующего электронного и атомно- силового микроскопов не только как средств исследования, ни и как технологического инструмента.

23 Цикл ОПД В курсе механики вполне уместно рассмотрение механических свойств компактных и порошковых наноматериалов и областей их применения в машиностроении, авиационной и космической технике, авиастроении и других отраслях промышленности.

24 Цикл ОПД В курсе общей химической технологии могут быть рассмотрены энерго и ресурсосберегающие нанотехнологии. В курсе электротехники и электроники целесообразно обратить внимание на микро и наноэлектромеханические системы, в частности на пьезотрансформаторы и пьезодвигатели.

25 Цикл Г и СЭД Вопросы социальных и экономических последствий нанотехнологической революции могут рассматриваться в цикле гуманитарных и социально- экономических дисциплин.

26 Цикл СД Конкретные вопросы получения наноматериалов и создания наноустройств должны фигурировать в цикле специальных дисциплин.

27 Программа Для эффективной организации процесса обучения необходима система, сквозная программа нанотехнологической подготовки студентов по каждой технологической специальности. Соответствующая работа в университете уже ведется и мы планируем в 2006 году завершить разработку программы непрерывной нанотехнологической подготовки.