«Другого ничего в природе нет: Ни здесь, ни там, в космических глубинах. Всё – от песчинок малых до планет Из элементов состоит единых.» выполнил: Грачёв. - презентация

1 «Другого ничего в природе нет: Ни здесь, ни там, в космических глубинах. Всё – от песчинок малых до планет Из элементов состоит единых.» выполнил: Грачёв Максим 11 а

2 Кремний Чистый кремний, отходы сверхчистого кремния, являются основным сырьевым материалом для солнечной энергетики. Таким образом, кремний дал новый источник энергии. Солнечная электростанция в пустыне Мохаве, 10 МВт Cверхчистый кремний используется для производства одиночных электронных приборов и микросхем.

3 Бедуин оборудовал холодильник, который размещен на спине его верблюда, солнечной батареей. Планер на солнечных батареяхАвтомобиль на солнечный батареях

4 Монокристаллический кремний помимо электроники и солнечной энергетики используется для изготовления зеркал газовых лазеров. Схема кремниевого лазера непрерывного действия Кремниевый лазер непрерывного действия, выполненный в виде микросхемы

5 Уран Уран Наибольшее применение имеет изотоп урана 235U, в котором возможна самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция. Поэтому этот изотоп используется как топливо в ядерных реакторах, а также в ядерном оружии. Наибольшее применение имеет изотоп урана 235U, в котором возможна самоподдерживающаяся цепная ядерная реакция. Поэтому этот изотоп используется как топливо в ядерных реакторах, а также в ядерном оружии. До 78% электроэнергии в странах Европы вырабатывается АЭС Уран был открыт в 1840 году, но свое предназначение нашел только 27 июня 1954 года. Уран был открыт в 1840 году, но свое предназначение нашел только 27 июня 1954 года. «Одна тонна обогащенного урана по тепловыделяющей способности равна 1 миллиону 350 тоннам нефти или природного газа.»

6 Небольшая добавка урана придаёт красивую жёлто- зелёную флуоресценцию стеклу. В начале XX века уранилнитрат ( ) широко применялся для усиления негативов и окрашивания (тонирования) позитивов (фотографических отпечатков) в бурый цвет. Карбид урана-235 в сплаве с карбидом ниобия и карбидом циркония применяется в качестве топлива для ядерных реактивных двигателей. Позитив и негатив: A цветной позитив. B цветной негатив. C чёрно-белый позитив. D чёрно-белый негатив.

7 Однако, помимо научного прогресса уран предоставил человечеству немало проблем. Например, всемирно известные катастрофы на АЭС в Чернобыле и Японии, следствием чего стало поражение радиацией огромных территорий.

8 Алюминий Чистый алюминий применяют для изготовления проволоки (электропроводность алюминия составляет 65,5% от электропроводности меди, но алюминий более чем в три раза легче меди, поэтому алюминий часто заменяет медь в электротехнике) и фольги, используемой как упаковочный материал. Широкое применение алюминия в различных областях техники и быта связано с совокупностью его физических, механических и химических свойств.

9 Основное потребление алюминия приходится на авиастроение. Невероятная легкость, пластичность, дешевизна, практическая инертность покрытия, ввиду оксидной пленки (Al2O3), дают алюминию непревзойденное преимущество перед другими веществами.

10 В 1958 г. Британский биолог Фредерик Сенгер получил Нобелевскую премию по химии за расшифровку структуры белков, особенно инсулина. Инсулин Инсулин увеличивает проницаемость плазматических мембран для глюкозы, активирует ключевые ферменты гликолиза, стимулирует образование в печени и мышцах из глюкозы гликогена, усиливает синтез жиров и белков.

11 Кроме того, инсулин подавляет активность ферментов, расщепляющих гликоген и жиры. То есть, помимо анаболического действия, инсулин обладает также и антикатаболическим эффектом. Инсулин единственный гормон, снижающий содержание глюкозы в крови

12 Методом генной инженерии М. Смит ввел в структуру дрожжевых бактерий ген, который синтезирует инсулин в человеческом организме. В настоящее время такой инсулин практически вытеснил из медицинской практики инсулин, получаемый от животных. Майкл Смит. Нобелевская премия по химии (1984 г.).

13 Полимеры Благодаря ценным свойствам полимеры применяются в машиностроении, текстильной промышленности, сельском хозяйстве и медицине, автомобиле- и судостроении, авиастроении, в быту (текстильные и кожевенные изделия, посуда, клей и лаки, украшения и другие предметы). На основании высокомолекулярных соединений изготовляют резины, волокна, пластмассы, пленки и лакокрасочные покрытия. Трудно было бы представить жизнь без них, неправда ли?

14 Поликарбонат – заменитель стекла Полиэтилентерефталат (ПЭТ) – пластиковые бутылки Вспененный полиэтилен - теплоизолятор Бассейн из полипропилена n

15 Найлоновые канаты, застежки «Молния», одежда - [ - CF 2 -CF 2 -] n - Резина Шестерни из фторопласта Силиконовый герметик

16 ТРИ МОЛЕКУЛЫ, СОЗДАВШИЕ НОВЫЕ ГЛАВЫ В ХИМИЧЕСКОЙ НАУКЕ

17 Ферроцен Ферроцен и его производные используются в качестве добавок к дизельным и моторным маслам, катализаторов промышленного синтеза (дегидратация спиртов, изомеризация олефинов). Препарат ферроцерон - при дефиците железа в организме. Ферроцен используется в нефтяной промышленности в качестве антидетонатора. Применяется как термостабилизатор полиэтилена и диеновых каучуков (например, бутадиеновых Ферроцен (молекула – бутерброд)

18 Карборан В 1960-е годы ХХ в. возник повышенный интерес к бороводородам (чаще называемых боранами), которые были привлекательны как вещества, перспективные для создания эффективного ракетного топлива: теплота сгорания бороводородов (~70 кДж/г) много выше, чем углеводородов (45 кДж/г). Недостатком известных к тому моменту различных бороводородов была их крайне низкая стабильность, они легко окислялись. Поиски стабильного бороводорода привели к открытию карборана, полученного в 1963 почти одновременно различными группами исследователей. Карборан – молекула с огранкой кристалла Семейство карборанов

19 Используют: – в качестве добавок к твердым ракетным топливам; – для получения термостойких полимерных материалов и клеевых композиций; – при формировании боруглеродных материалов для солнечных батарей; – для создания препаратов, используемых при нейтронозахватной терапии при лечении злокачественных опухолей.

20 Фуллерен Фуллерены используются: в качестве добавок для получения искусственных алмазов методом высокого давления. При этом выход алмазов увеличивается на 30 %; в фармации для создания новых лекарств. (Так, в 2007 году стало известно об использовании водорастворимых фуллеренов в качестве противоаллергических средств); в качестве добавок в интумесцентные (вспучивающиеся) огнезащитные краски. (За счёт введения фуллеренов краска под воздействием температуры при пожаре вспучивается, образуется достаточно плотный пенококсовый слой, который в несколько раз увеличивает время нагревания до критической температуры защищаемых конструкций); нанотрубки: сверхпрчные микронити, оперативная память и компьютерные микрочипы нового поколения. Молекула «Футбольный мяч» имеет форму учеченного икосаэдра (12 20 )

21 СЕМЕЙСТВО ФУЛЛЕРЕНОВ Регбиболл С 70 Фуллерен С 340 Фуллереновая трубка Соединения включения Au 16 Графен

22 Графен – слой атомов углерода, организованных в плотную кристаллическую структуру, толщиной всего в один атом. Графен – чудо-материал будущего

23 Под сканирующим электронным микроскопом лист графена толщиной в один атом напоминает смятый шелк, но он в 200 раз прочнее стали!

24 Молекула ДНК Структура двойной спирали ДНК была предложена Френсисом Криком и Джеймсом Уотсоном в 1953 году на основании рентгеноструктурных данных, полученных Морисом Уилкинсом и Розалинд Франклин, согласно которым в каждой молекуле ДНК соблюдаются строгие соотношения, связывающие между собой количество азотистых оснований разных типов. Ф.КрикД. Уотсон

25 Расшифровка молекулы ДНК позволила выяснить причину наследственных заболеваний, ближе познакомила нас со структурной сущностью живых организмов. Человек научился осуществлять невероятные «операции» по внедрению генов одного организма в другой, который зачастую может быть совершенно другого вида.

26 Светящийся белок В 1962 году американский химик из Киото Осаму Симомура выделил из медузы зелёный флуоресцирующий белок (GFP). Светящаяся медуза Экворея За что в 2008 году вместе с Мартином Чалфи и Роджером Тсиеном получил Нобелевскую премию по химии.

27 Белок состоит из 238 аминокислот с молекулярной массой 26,9 кДа. Белок представляет собой типичную бета- складчатую структуру, формирующую «бочонок» или «цилиндр» из 11 поворотов первичной последовательности, внутри которого находится флуорофор. Оболочка цилиндра защищает флуорофор от тушения его флуоресценции компонентами микроокружения.

28 Мартин Чалфи встроил ген, синтезирующий светящийся белок, в организм другого животного (свободноживущую нематоду (круглый червь) длиной около 1 мм). Светящаяся нематода Caenorabditis elegans

29 Роджер Тсиен получил белки, которые флуоресцируют разными цветами. Светящиеся белки Пейзаж из светящихся белков в чашке Петри

30 Благодаря флуоресцентным белкам ученые впервые смогли следить за ростом и распространением раковых клеток в живых организмах. Ткани эмбриона мыши, крашенные в разные цвета

31 Таким образом, В ХХ веке произошло много открытий, в корне изменивших жизнь человечества. К ним относятся такие вещества как графен, молекула ДНК, фуллерены, инсулин и многие другие! Невероятные свойства этих структур открыли широчайшие перспективы их использования в областях электроники, медицины, энергетики и простой повседневной жизни.

32