अध्ययन का उद्देश्य नैनोटेक्नोलॉजी का व्यावहारिक अनुप्रयोग है।
कार्य:
नैनोटेक्नोलॉजी के बारे में जानकारी एकत्र करें और उसका अध्ययन करें।
एक सर्वेक्षण प्रश्नावली विकसित करें.
एमकेओयू "टेगुल्डेट सेकेंडरी स्कूल" के ग्रेड 5, 7, 10 के छात्रों के बीच एक सर्वेक्षण करें।
प्राप्त परिणामों का विश्लेषण करें और निष्कर्ष तैयार करें।
कार्य का उद्देश्य नैनोटेक्नोलॉजी का व्यावहारिक उपयोग दिखाना है।
उद्देश्य:
नैनोटेक्नोलॉजी के बारे में जानकारी एकत्र करना और उसका अध्ययन करना।
एक प्रश्नावली तैयार करने के लिए.
हमारे विद्यालय के छात्रों से पूछताछ करना।
परिणामों का विश्लेषण करना, निष्कर्ष निकालना।
नैनो टेक्नोलॉजी क्या है?
पिछले कुछ दशकों में, दुनिया भर में जीवन को बेहतर बनाने के लक्ष्य के साथ विज्ञान और इंजीनियरिंग के क्षेत्र में नई और अधिक उन्नत ऊर्जा प्रौद्योगिकियों की खोज की गई है। अगली प्रौद्योगिकियों को वर्तमान प्रौद्योगिकियों से आगे बढ़ाने के लिए वैज्ञानिकों और इंजीनियरों ने विज्ञान का एक नया क्षेत्र विकसित किया है जिसे नैनो टेक्नोलॉजी कहा जाता है।
नैनोटेक्नोलॉजी को व्यक्तिगत परमाणुओं और अणुओं से इलेक्ट्रॉनिक सर्किट और उपकरणों को विकसित करने के विज्ञान और प्रौद्योगिकी के रूप में परिभाषित किया गया है; या विकास उद्योग जो 100 नैनोमीटर से छोटी चीज़ों से संबंधित है। एक नैनोमीटर (एनएम) एक मीटर के एक अरबवें हिस्से के बराबर होता है, लगभग तीन या चार परमाणुओं की चौड़ाई। तुलना के लिए, मानव बाल की औसत चौड़ाई लगभग 80,000 नैनोमीटर है, और एक कण का आकार लगभग 100 नैनोमीटर चौड़ा है। सांत्वना देनानैनो- ग्रीक शब्द से उत्पन्न हुआnanos- जिसका अर्थ है "बौना"। वैज्ञानिकों ने मूल रूप से नैनोप्लांकटन जैसी बहुत छोटी चीज़ को संदर्भित करने के लिए उपसर्ग का उपयोग किया था। नैनोटेक्नोलॉजी शब्द का उपयोग अक्सर नैनोस्केल घटनाओं के अध्ययन और शोषण के लिए समर्पित विज्ञान के अंतःविषय क्षेत्रों का वर्णन करने के लिए भी किया जाता है।
कहानी।
नैनोटेक्नोलॉजी का इतिहास 20वीं सदी के 50 और 60 के दशक में शुरू हुआ, जब अधिकांश इंजीनियर बड़ा सोचते थे। यह बड़ी कारों, बड़े विमानों, दुनिया के बड़े तेल टैंकरों, बड़ी गगनचुंबी इमारतों और लोगों को अंतरिक्ष में भेजने की बड़ी योजनाओं का समय था। वर्ल्ड ट्रेड सेंटर जैसी विशाल गगनचुंबी इमारतें दुनिया भर के प्रमुख शहरों में बनाई गई हैं। जबकि अन्य शोधकर्ताओं ने छोटी वस्तुएं बनाने पर ध्यान केंद्रित किया। 1947 में ट्रांजिस्टर के आविष्कार और 1959 में पहले एकीकृत सर्किट ने लघु इलेक्ट्रॉनिक्स के युग की शुरुआत की। ये छोटे उपकरण ही थे जिन्होंने अंतरिक्ष यान जैसे बड़े उपकरणों के उद्भव का आधार तैयार किया। द्वितीय विश्व युद्ध से पहले परमाणु को सफलतापूर्वक विभाजित करने के बाद, भौतिकविदों ने उन कणों को खोजने की कोशिश की जिनसे परमाणु बने हैं और वे ताकतें जो उन्हें एक साथ बांधती हैं। उसी समय, रसायनज्ञ परमाणुओं को नए प्रकार के अणुओं में संयोजित करने के लिए काम कर रहे थे और जटिल पेट्रोलियम अणुओं को सभी प्रकार के उपयोग योग्य प्लास्टिक में परिवर्तित करने में बड़ी सफलता मिली।
नैनोमटेरियल्स।
नैनोमटेरियल्स ऐसी सामग्रियां हैं जिनमें अद्वितीय क्षमताएं होती हैं। वे विभिन्न तरीकों से बिजली और गर्मी संचारित कर सकते हैं, रंग बदल सकते हैं (सोने के कण उनके आकार के आधार पर लाल, नीले, सोने के हो सकते हैं)। इन विशेष गुणों का उपयोग पहले से ही मोबाइल फोन और कंप्यूटर चिप्स बनाने के लिए किया जाता है।
वैज्ञानिकों का लक्ष्य नैनोटेक्नोलॉजी का उपयोग करके नए उपकरण बनाना है जो मजबूत, हल्के, तेज और अधिक कुशल हों।
नैनोमेडिसिन।
नैनोमेडिसिन चिकित्सा अनुसंधान का एक क्षेत्र है जो स्वास्थ्य के लिए नैनो प्रौद्योगिकी के क्षेत्र से उपकरणों का उपयोग करना चाहता है। वैज्ञानिकों का कहना है कि नैनोस्केल में सामग्रियों के भौतिक, रासायनिक और जैविक गुण बड़े आकार (सामान्य आकार) में समान सामग्रियों के गुणों से विश्व स्तर पर भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, नैनोटेक्नोलॉजी मानव शरीर में पहले से दुर्गम स्थानों तक दवाओं को पहुंचाने के लिए नई दवा निर्माण तकनीक और नए मार्ग प्रदान कर सकती है, जिससे उनकी क्षमता का विस्तार हो सकता है। छोटे सेंसर जो मौजूदा निदान उपकरणों की तुलना में शरीर में बीमारियों का बहुत तेजी से निदान करते हैं; ये अनुसंधान के कुछ आशाजनक क्षेत्र हैं।
नैनोटेक्नोलॉजी अच्छी है या बुरी?
नैनोटेक्नोलॉजी मानवता को संभावित लाभ प्रदान करती है, लेकिन गंभीर खतरे भी पैदा करती है। कुछ नैनोमटेरियल मानव मांसपेशियों और कोशिकाओं के लिए जहरीले होते हैं।
सबसे बड़े कणों के विपरीत, नैनोमटेरियल को कोशिकाओं के माइटोकॉन्ड्रिया और कोशिका नाभिक द्वारा अवशोषित किया जा सकता है। शोध से पता चला है कि नैनोमटेरियल्स संभावित उत्परिवर्तन का कारण बन सकते हैं और माइटोकॉन्ड्रिया को गंभीर संरचनात्मक क्षति पहुंचा सकते हैं, यहां तक कि कोशिका मृत्यु भी हो सकती है। नैनोकणों और अन्य प्रौद्योगिकी उत्पादों की संभावित विषाक्तता के जोखिमों की सावधानीपूर्वक जांच करना उचित है; सबसे बड़ा खतरा आणविक उत्पादन के हानिकारक या मूर्खतापूर्ण उपयोग से आता है।
नैनो टेक्नोलॉजी क्या है?
पिछले कुछ दशकों में, विज्ञान और इंजीनियरिंग के क्षेत्र में दुनिया भर में जीवन को बेहतर बनाने की क्षमता वाली नई और अधिक उन्नत ऊर्जा प्रौद्योगिकियों के विकास की मांग की गई है। प्रौद्योगिकी की वर्तमान पीढ़ी से अगली छलांग लगाने के लिए, वैज्ञानिक और इंजीनियर विज्ञान का एक नया क्षेत्र विकसित कर रहे हैं जिसे नैनोटेक्नोलॉजी कहा जाता है।
नैनोटेक्नोलॉजी को एकल परमाणुओं और अणुओं से इलेक्ट्रॉनिक सर्किट और उपकरणों के निर्माण के विज्ञान और प्रौद्योगिकी या इंजीनियरिंग की शाखा के रूप में परिभाषित किया गया है जो 100 नैनोमीटर से छोटी चीजों से संबंधित है। एक नैनोमीटर (एनएम) एक मीटर का एक अरबवां हिस्सा है, जो लगभग तीन या चार परमाणुओं की चौड़ाई है। पैमाने पर तुलना के लिए, औसत मानव बाल लगभग 80,000 नैनोमीटर चौड़ा होता है, और एक वायरस कण लगभग 100 नैनोमीटर चौड़ा होता है। उपसर्ग नैनो-ग्रीक शब्द नैनोस से आया है, जिसका अर्थ है "बौना"। वैज्ञानिकों ने मूल रूप से उपसर्ग का उपयोग केवल "बहुत छोटा" इंगित करने के लिए किया था, जैसे कि "नैनोप्लांकटन", लेकिन अब इसका मतलब एक अरबवां है, जैसे मिलि-का मतलब एक-हजारवां है, और सूक्ष्म-का मतलब दस लाख है।
नैनोटेक्नोलॉजी शब्द का उपयोग अक्सर नैनोस्केलफेनोमेना के अध्ययन और उपयोग के लिए समर्पित विज्ञान के अंतःविषय क्षेत्रों का वर्णन करने के लिए भी किया जाता है।
इतिहास।
नैनोटेक्नोलॉजी की कहानी 1950 और 1960 के दशक में शुरू होती है, जब ज्यादातर इंजीनियर छोटी नहीं बल्कि बड़ी सोच रखते थे। यह बड़ी कारों, बड़े परमाणु बमों, बड़े जेट विमानों और लोगों को बाहरी अंतरिक्ष में भेजने की बड़ी योजनाओं का युग था। विश्व के प्रमुख शहरों में वर्ल्ड ट्रेड सेंटर जैसी विशाल गगनचुंबी इमारतें बनाई गईं। दुनिया के सबसे बड़े तेल टैंकर, क्रूज जहाज, पुल, अंतरराज्यीय राजमार्ग और बिजली संयंत्र सभी इसी युग के उत्पाद हैं।
हालाँकि, अन्य शोधों ने चीज़ों को छोटा बनाने पर ध्यान केंद्रित किया। 1947 में ट्रांजिस्टर के आविष्कार और 1959 में पहले एकीकृत सर्किट (आईसी) ने इलेक्ट्रॉनिक्स लघुकरण के युग की शुरुआत की। ये छोटे उपकरण ही थे जिन्होंने अंतरिक्ष यान जैसे बड़े उपकरणों को संभव बनाया।
जैसे ही इलेक्ट्रॉनिक्स इंजीनियरों ने छोटी चीज़ों को बनाने पर ध्यान केंद्रित किया, अन्य क्षेत्रों के इंजीनियरों और वैज्ञानिकों ने भी अपना ध्यान छोटी चीज़ों-परमाणुओं और अणुओं पर केंद्रित कर दिया। द्वितीय विश्व युद्ध से पहले के वर्षों में परमाणु को सफलतापूर्वक विभाजित करने के बाद, भौतिकविदों ने उन कणों के बारे में और अधिक समझने के लिए संघर्ष किया जिनसे परमाणु बने हैं, और वे ताकतें जो उन्हें एक साथ बांधती हैं। उसी समय, रसायनज्ञों ने परमाणुओं को नए प्रकार के अणुओं में संयोजित करने का काम किया, और पेट्रोलियम के जटिल अणुओं को सभी प्रकार के उपयोगी प्लास्टिक में परिवर्तित करने में बड़ी सफलता प्राप्त की।
नैनोमटेरियल्स।
नैनोमटेरियल-अपने नैनोस्केल आयामों से उत्पन्न होने वाले अद्वितीय गुणों वाले पदार्थ- मजबूत या हल्के हो सकते हैं, या एक अलग तरीके से गर्मी या बिजली का संचालन कर सकते हैं। वे रंग भी बदल सकते हैं; सोने के कण अपने आकार के आधार पर लाल, नीला या सुनहरा दिखाई दे सकते हैं। इन विशेष विशेषताओं का उपयोग पहले से ही कई तरीकों से किया जा रहा है, जैसे कंप्यूटर चिप्स, सीडी और मोबाइल फोन के निर्माण में। अनुसंधान तेजी से, हल्के, मजबूत या अधिक कुशल नए उपकरण बनाने के लिए नैनोटेक्नोलॉजीज का उपयोग करने के लक्ष्य की गैर-स्तरीय दुनिया के बारे में उत्तरोत्तर पता लगा रहे हैं।
नैनोमेडिसिन।
नैनोमेडिसिन बायोमेडिकल अनुसंधान का एक क्षेत्र है जो स्वास्थ्य में सुधार के लिए नैनो टेक्नोलॉजी के क्षेत्र से उपकरणों का उपयोग करना चाहता है। वैज्ञानिकों का कहना है कि नैनोस्केल पर सामग्रियों के भौतिक, रासायनिक और जैविक गुण बड़े आकार के पदार्थों के गुणों से मौलिक और मूल्यवान तरीकों से भिन्न होते हैं। उदाहरण के लिए, नैनोटेक्नोलॉजी शरीर में पहले से दुर्गम स्थानों तक दवाओं को पहुंचाने के लिए नए फॉर्मूलेशन और नए मार्ग प्रदान कर सकती है, जिससे दवा की क्षमता का विस्तार हो सकता है। छोटे सेंसर जो मौजूदा निदान उपकरणों की तुलना में शरीर में बीमारियों का बहुत पहले पता लगाते हैं, और जीवनरक्षक दवाओं को ठीक वहीं पहुंचाने के लिए प्रत्यारोपित अणुओं के आकार को पंप करते हैं, जहां उनकी आवश्यकता होती है, अनुसंधान के आशाजनक क्षेत्रों में से हैं।
नैनोटेक्नोलॉजी अच्छी है या बुरी?
नैनोटेक्नोलॉजी मानव जाति के लिए संभावित लाभ प्रदान करती है, लेकिन गंभीर खतरे भी लाती है। कुछ नैनोमटेरियल मानव ऊतक और कोशिका संस्कृतियों के लिए विषाक्त साबित हुए हैं। बड़े कणों के विपरीत, नैनोमटेरियल को कोशिका माइटोकॉन्ड्रिया और कोशिका नाभिक द्वारा अवशोषित किया जा सकता है। अध्ययनों से पता चला है कि नैनोमटेरियल्स संभावित डीएनए उत्परिवर्तन का कारण बन सकते हैं और माइटोकॉन्ड्रिया को बड़ी संरचनात्मक क्षति पहुंचा सकते हैं, यहां तक कि कोशिका मृत्यु भी हो सकती है।
हालाँकि नैनोटेक्नोलॉजी 1950 के दशक की है, लेकिन सबसे बड़े बदलाव पिछले कुछ वर्षों में हुए हैं। कुछ ही वर्षों में दुनिया भर की सरकारों ने नए अनुसंधान कार्यक्रम शुरू किए हैं।
अगले 10 वर्षों में अपेक्षित अधिक उन्नत नैनोटेक्नोलॉजी विकास में संभवतः जीवित कोशिकाओं की मरम्मत और पुनर्व्यवस्थित करने के समाधान शामिल होंगे।
विषय पर भौतिकी परियोजना: नैनोटेक्नोलॉजी
- संगार्स्क सेकेंडरी स्कूल नंबर 1 का 10वीं कक्षा का छात्र
- मसोच यूरी
- प्रमुख: भौतिकी शिक्षक डेनिस्किना ई.वी.
- बाल
- कक्ष
- धूल में रहने वाला कीट
- इंसान
- महाद्वीप
- धरती
- ग्रहों
- परमाणुओं
- नैनो
- रसायन विज्ञान, परमाणु और परमाणु भौतिकी
- जीवविज्ञान
- सामाजिक विज्ञान
- भूगर्भ शास्त्र
- खगोल
- नैनोटेक्नोलॉजी: अन्य विज्ञानों के बीच स्थान
- हम नैनोवर्ल्ड को हमारे लिए कार्यशील बना सकते हैं!!!
- 1959 के नोबेल पुरस्कार विजेता रिचर्ड फेनमैन ने घोषणा की कि भविष्य में, व्यक्तिगत परमाणुओं में हेरफेर करना सीखकर, मानवता कुछ भी संश्लेषित करने में सक्षम होगी। 1981 बिनिग और रोहरर द्वारा एक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप का निर्माण - एक उपकरण जो परमाणु स्तर पर पदार्थ पर प्रभाव की अनुमति देता है। 1982-85 परमाणु संकल्प प्राप्त करना. 1986 एक परमाणु बल माइक्रोस्कोप का निर्माण, जो एक सुरंग माइक्रोस्कोप के विपरीत, केवल प्रवाहकीय ही नहीं बल्कि किसी भी सामग्री के साथ बातचीत की अनुमति देता है। 1990 एकल परमाणु हेरफेर। 1994 उद्योग में नैनोटेक्नोलॉजिकल तरीकों के अनुप्रयोग की शुरुआत।
- 1. अणुओं और परमाणुओं के तुलनीय आयाम वाले सक्रिय तत्वों के साथ इलेक्ट्रॉनिक सर्किट (वॉल्यूमेट्रिक सर्किट सहित) का उत्पादन;
- 2. नैनोमशीनों का विकास और उत्पादन;
- 3. व्यक्तिगत परमाणुओं और अणुओं का हेरफेर और उनसे स्थूल-वस्तुओं का संयोजन।
- दवा।
- नैनोकैप्सूल के साथ लाल रक्त कोशिकाएं, जो केवल कुछ प्रकार की कोशिकाओं (बीमार) से चिपकने में सक्षम हैं, इन कैप्सूलों को प्राप्तकर्ता कोशिकाओं तक पहुंचाएंगी।
- कोशिका उपचार के लिए दवाओं या डीएनए टुकड़े (जीन) के साथ नैनोकण पहुंचाने की विधि
- शरीर में आणविक रोबोटों की शुरूआत के माध्यम से लोगों की व्यक्तिगत अमरता प्राप्त करना जो कोशिका उम्र बढ़ने को रोकते हैं, साथ ही मानव शरीर के ऊतकों के पुनर्गठन और सुधार को भी रोकते हैं। उन निराशाजनक रूप से बीमार लोगों का पुनरुद्धार और उपचार जो वर्तमान में क्रायोनिक्स विधियों द्वारा जमे हुए थे। कार्यान्वयन अवधि: 21वीं सदी की तीसरी-चौथी तिमाही।
- नैनोट्यूब पॉलिमर सामग्री को मजबूत बनाते हैं
- उद्योग।
- बाईं ओर - एक बूंद नैनोहेयर से बनी सतह को गीला नहीं करती है और इसलिए उस पर फैलती नहीं है। दाईं ओर मसाज ब्रश के समान सतह का एक योजनाबद्ध प्रतिनिधित्व है; थीटा संपर्क कोण है, जिसका मान सतह की वेटेबिलिटी को इंगित करता है: थीटा जितना अधिक होगा, वेटेबिलिटी उतनी ही कम होगी।
- प्राकृतिक खाद्य उत्पादकों (पौधों और जानवरों) को आणविक रोबोटों के कार्यात्मक रूप से समान परिसरों से प्रतिस्थापित करना। वे उन्हीं रासायनिक प्रक्रियाओं को पुन: उत्पन्न करेंगे जो एक जीवित जीव में होती हैं, लेकिन कम और अधिक कुशल तरीके से।
- उदाहरण के लिए, "मिट्टी - कार्बन डाइऑक्साइड - प्रकाश संश्लेषण - घास - गाय - दूध" श्रृंखला से सभी अनावश्यक कड़ियां हटा दी जाएंगी। जो बचेगा वह है "मिट्टी - कार्बन डाइऑक्साइड - दूध (पनीर, मक्खन, मांस)।" ऐसी "कृषि" मौसम की स्थिति पर निर्भर नहीं होगी और इसके लिए कठिन शारीरिक श्रम की आवश्यकता नहीं होगी। और इसकी उत्पादकता खाद्य समस्या को हमेशा के लिए हल करने के लिए पर्याप्त है।
- कार्यान्वयन अवधि: 21वीं सदी की दूसरी-चौथी तिमाही।
- परमाणु स्तर पर किसी जीवित जीव में नैनोतत्वों का प्रवेश संभव हो जाएगा। परिणाम बहुत भिन्न हो सकते हैं - विलुप्त प्रजातियों की "बहाली" से लेकर नए प्रकार के जीवित प्राणियों और बायोरोबोट के निर्माण तक। कार्यान्वयन अवधि: 21वीं सदी के मध्य।
- फोरेंसिक विज्ञान में नैनोटेक्नोलॉजी।
- कागज पर छोड़े गए चिकने खांचे के निशानों पर चिपके सोने के नैनोकणों के साथ तुलना करने के बाद कागज पर फिंगरप्रिंट समान है।
- पर्यावरण पर मानवीय गतिविधियों के हानिकारक प्रभावों का पूर्ण उन्मूलन।
- सबसे पहले, आणविक रोबोट नर्सों के साथ पारिस्थितिकी तंत्र की संतृप्ति के कारण, मानव अपशिष्ट को कच्चे माल में परिवर्तित करना;
- और दूसरा, उद्योग और कृषि को अपशिष्ट-मुक्त नैनोटेक्नोलॉजिकल तरीकों में स्थानांतरित करके। कार्यान्वयन अवधि: 21वीं सदी के मध्य।
- जाहिर है, "सामान्य" क्रम में अंतरिक्ष अन्वेषण नैनोरोबोट्स द्वारा इसकी खोज से पहले किया जाएगा।
- रोबोटिक अणुओं की एक विशाल सेना को पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष में छोड़ा जाएगा और इसे मानव निपटान के लिए तैयार किया जाएगा - चंद्रमा, क्षुद्रग्रहों और आस-पास के ग्रहों को रहने योग्य बनाया जाएगा, और "अस्तित्व सामग्री" (उल्कापिंड, धूमकेतु) से अंतरिक्ष स्टेशनों का निर्माण किया जाएगा।
- यह मौजूदा तरीकों से काफी सस्ता और सुरक्षित होगा।
- वर्तमान में विद्यमान तलीय संरचनाओं से वॉल्यूमेट्रिक माइक्रो-सर्किट में संक्रमण होगा, और सक्रिय तत्वों का आकार अणुओं के आकार तक कम हो जाएगा। कंप्यूटर की ऑपरेटिंग आवृत्तियाँ टेराहर्ट्ज़ मान तक पहुँच जाएँगी। न्यूरॉन जैसे तत्वों पर आधारित सर्किट समाधान व्यापक हो जाएंगे। प्रोटीन अणुओं पर आधारित एक उच्च गति वाली दीर्घकालिक मेमोरी दिखाई देगी, जिसकी क्षमता टेराबाइट्स में मापी जाएगी। मानव बुद्धि को कंप्यूटर में "स्थानांतरित" करना संभव हो जाएगा। कार्यान्वयन अवधि: 21वीं सदी की पहली-दूसरी तिमाही।
- नैनोट्यूब पर आधारित लचीला डिस्प्ले मैट्रिक्स;
- लियोनार्डो डी विंची की विशेषता वाला लचीला प्रदर्शन।
- नैनोटेक्नोलॉजी लंबे समय से हमारे आसपास है
परिचय
1.नैनोटेक्नोलॉजी के विकास का इतिहास
2. चिकित्सा में नैनोटेक्नोलॉजी
3. वोरोनिश क्षेत्र नैनो अनुसंधान में सबसे आगे
3.1 वोरोनिश क्षेत्र के विश्वविद्यालय और नैनो प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में उनका विकास
3.2 वोरोनिश क्षेत्र में नैनो प्रौद्योगिकी उद्योग
3.3 बड़े पैमाने पर उपभोक्ता के लिए नैनो उत्पाद
निष्कर्ष
साहित्य
"वहां नीचे बहुत जगह है"
-रिचर्ड फेनमैन
परिचय
विज्ञान और प्रौद्योगिकी का क्षेत्र जिसे नैनोटेक्नोलॉजी कहा जाता है, साथ ही संबंधित शब्दावली, अपेक्षाकृत हाल ही में सामने आई है। हालाँकि, हमारी सभ्यता के लिए इसकी संभावनाएँ इतनी भव्य हैं कि नैनोटेक्नोलॉजी के मूल विचार को मुख्य रूप से युवा लोगों के बीच व्यापक रूप से प्रसारित करना आवश्यक है।
हालाँकि नैनोटेक्नोलॉजी शब्द अपेक्षाकृत नया है, नैनोमीटर आकार के उपकरण और संरचनाएँ नई नहीं हैं। वास्तव में, वे पृथ्वी पर तब तक अस्तित्व में हैं जब तक जीवन अस्तित्व में है। एबालोन मोलस्क प्रोटीन और कार्बोहाइड्रेट के एक विशेष मिश्रण के साथ टिकाऊ चाक नैनोकणों को चिपकाकर एक बहुत ही टिकाऊ खोल विकसित करता है, जो अंदर से इंद्रधनुषी होता है। बाहर दिखाई देने वाली दरारें नैनोसंरचित ईंटों के कारण सिंक में नहीं फैल सकती हैं। शैल प्रकृति का प्रदर्शन है कि नैनोकणों से बनी संरचनाएं आयतन में एक समान सामग्री की तुलना में अधिक मजबूत हो सकती हैं।
यह ठीक से ज्ञात नहीं है कि मनुष्य ने पहली बार नैनोस्केल सामग्रियों का लाभ कब उठाना शुरू किया। इस बात के प्रमाण हैं कि चौथी शताब्दी ईस्वी में रोमन कांच निर्माताओं ने धातु के नैनोकणों से युक्त कांच बनाया था। इस युग का एक टुकड़ा, जिसे लाइकर्गस कप कहा जाता है, ब्रिटिश संग्रहालय में है। राजा लाइकर्गस की मृत्यु को दर्शाने वाला कटोरा सोडा-लाइम ग्लास से बना है जिसमें चांदी और सोने के नैनोकण होते हैं। जब कटोरे में कोई प्रकाश स्रोत रखा जाता है तो उसका रंग हरे से गहरे लाल रंग में बदल जाता है। मध्ययुगीन चर्चों में सुंदर सना हुआ ग्लास रंगों की विशाल विविधता कांच में धातु के नैनोकणों की उपस्थिति के कारण है।
वैश्विक स्तर पर नैनोटेक्नोलॉजी का तेजी से विकास सभ्यता के विकास की प्रक्रिया में उनके महान महत्व को इंगित करता है। नैनोटेक्नोलॉजी मानव जीवन के सभी क्षेत्रों को मौलिक रूप से बदल देगी। इनके आधार पर सामान और उत्पाद बनाए जा सकते हैं, जिनके उपयोग से अर्थव्यवस्था के संपूर्ण क्षेत्रों में क्रांति आ जाएगी।
नैनोटेक्नोलॉजी के विकास के महत्व को शायद ही कम करके आंका जा सकता है! इसका मतलब यह है कि नैनोटेक्नोलॉजी से जुड़ी हर चीज का अध्ययन स्कूल स्तर पर करना जरूरी है। और भले ही हाई स्कूल में भौतिकी का अध्ययन करने का बुनियादी स्तर सप्ताह में केवल 2 घंटे प्रदान करता है, और प्रत्येक इच्छुक छात्र समझता है कि यह पर्याप्त नहीं है - प्रस्तुत समस्या में रुचि कम नहीं होती है।
1.
आज, नैनोटेक्नोलॉजी की अवधारणा हमारे जीवन में मजबूती से जमी हुई है, और 1959 में, प्रसिद्ध अमेरिकी सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी रिचर्ड फेनमैन ने कहा था कि "छोटे रूपों की एक आश्चर्यजनक रूप से जटिल दुनिया है, और किसी दिन (उदाहरण के लिए, 2000 में) लोग होंगे आश्चर्य इसलिए क्योंकि 1960 से पहले किसी ने भी इस दुनिया की खोज को गंभीरता से नहीं लिया था।”
नैनोटेक्नोलॉजी का पितामह यूनानी दार्शनिक डेमोक्रिटस को माना जा सकता है। 2,400 साल पहले, उन्होंने पहली बार पदार्थ के सबसे छोटे कण का वर्णन करने के लिए "परमाणु" शब्द का उपयोग किया था।
1905 - स्विस भौतिक विज्ञानी अल्बर्ट आइंस्टीन ने एक पेपर प्रकाशित किया जिसमें उन्होंने साबित किया कि चीनी अणु का आकार लगभग 1 नैनोमीटर है।
1931 - जर्मन भौतिकविदों मैक्स नोल और अर्न्स्ट रुस्का ने एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप बनाया, जिससे पहली बार नैनोऑब्जेक्ट्स का अध्ययन करना संभव हो गया।
1959 - अमेरिकी भौतिक विज्ञानी रिचर्ड फेनमैन ने पहली बार लघुकरण की संभावनाओं का आकलन करते हुए एक पेपर प्रकाशित किया। नैनोटेक्नोलॉजी के मुख्य सिद्धांतों को कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में उनके द्वारा दिए गए प्रसिद्ध व्याख्यान "देयर इज़ प्लेंटी ऑफ रूम एट द बॉटम" में रेखांकित किया गया था। फेनमैन ने वैज्ञानिक रूप से सिद्ध किया कि, भौतिकी के मूलभूत नियमों के दृष्टिकोण से, परमाणुओं से सीधे चीजें बनाने में कोई बाधा नहीं है। तब उनके शब्द केवल एक ही कारण से शानदार लगे: अभी तक ऐसी कोई तकनीक नहीं थी जो किसी को अलग-अलग परमाणुओं पर काम करने की अनुमति दे सके (अर्थात एक परमाणु की पहचान करें, उसे लें और दूसरी जगह रखें)। इस क्षेत्र में रुचि को प्रोत्साहित करने के लिए, फेनमैन ने पुस्तक के एक पृष्ठ को पिन के शीर्ष पर लिखने वाले पहले व्यक्ति को $1,000 का पुरस्कार देने की पेशकश की, जो संयोगवश, 1964 की शुरुआत में ही पूरा कर लिया गया था।
1968 - अमेरिकी कंपनी बेल के वैज्ञानिक प्रभाग के कर्मचारी अल्फ्रेड चो और जॉन आर्थर ने सतहों के नैनोप्रोसेसिंग के लिए सैद्धांतिक आधार विकसित किया।
1974 - जापानी भौतिक विज्ञानी नोरियो तानिगुची ने "नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द को वैज्ञानिक प्रचलन में पेश किया, और आकार में 1 माइक्रोन से छोटे तंत्र को कॉल करने का प्रस्ताव रखा।
1981 - जर्मन भौतिक विज्ञानी गर्ड बिन्निग और हेनरिक रोहरर ने एक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप बनाया - एक उपकरण जो परमाणु स्तर पर पदार्थ को प्रभावित करने की अनुमति देता है। चार साल बाद उन्हें नोबेल पुरस्कार मिला।
1985 - अमेरिकी भौतिकविदों रॉबर्ट कर्ल, हेरोल्ड क्रोटेउ और रिचर्ड स्माले ने ऐसी तकनीक बनाई जिससे एक नैनोमीटर व्यास वाली वस्तुओं को सटीक रूप से मापना संभव हो गया।
1986 - एक परमाणु बल माइक्रोस्कोप बनाया गया, जो एक सुरंग माइक्रोस्कोप के विपरीत, केवल प्रवाहकीय ही नहीं बल्कि किसी भी सामग्री के साथ बातचीत की अनुमति देता है।
1986 - नैनोटेक्नोलॉजी आम जनता के लिए ज्ञात हो गई। अमेरिकी भविष्यवादी एरिक ड्रेक्सलर ने एक पुस्तक प्रकाशित की जिसमें उन्होंने भविष्यवाणी की कि नैनो टेक्नोलॉजी जल्द ही सक्रिय रूप से विकसित होनी शुरू हो जाएगी।
1989 - आईबीएम के एक कर्मचारी, डोनाल्ड एइग्लर ने अपनी कंपनी का नाम क्सीनन परमाणुओं पर आधारित किया।
1998 - डच भौतिक विज्ञानी सीज़ डेकर ने एक नैनोट्रांजिस्टर बनाया।
2000 - अमेरिकी प्रशासन ने राष्ट्रीय नैनोटेक्नोलॉजी पहल की घोषणा की। फिर अमेरिकी संघीय बजट से $500 मिलियन आवंटित किए गए। 2002 में, आवंटन की राशि बढ़ाकर $604 मिलियन कर दी गई। 2003 के लिए, पहल ने $710 मिलियन का अनुरोध किया, और 2004 में अमेरिकी सरकार ने इस क्षेत्र में वैज्ञानिक अनुसंधान के लिए धन बढ़ाने का निर्णय लिया चार वर्षों में $3.7 बिलियन। कुल मिलाकर, 2004 में नैनो में वैश्विक निवेश लगभग 12 बिलियन डॉलर था।
2004 - अमेरिकी प्रशासन ने राष्ट्रीय नैनोटेक्नोलॉजी पहल के हिस्से के रूप में "राष्ट्रीय नैनोमेडिसिन पहल" का समर्थन किया।
घटनाओं का यह कालानुक्रम मुझे दिलचस्पी लेने से नहीं रोक सका, और मैंने जो रिपोर्ट प्रदान की, उसमें मैंने उन तथ्यों और घटनाओं को प्रस्तुत करने की कोशिश की, जिनमें एक देखभाल करने वाले स्कूली बच्चे के दृष्टिकोण से मेरी रुचि थी, जो समझता है कि भविष्य नई प्रौद्योगिकियों में निहित है।
2.
नैनोटेक्नोलॉजी का तेजी से विकास समाज की भारी मात्रा में सूचना के तेजी से प्रसंस्करण की जरूरतों के कारण भी हुआ है।
आज, नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में प्रगति एयरोस्पेस, ऑटोमोटिव और इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योगों के लिए नैनोमटेरियल के विकास से जुड़ी हुई है।
लेकिन धीरे-धीरे नैनोटेक्नोलॉजी के अनुप्रयोग के एक आशाजनक क्षेत्र के रूप में चिकित्सा का उल्लेख तेजी से किया जा रहा है। यह इस तथ्य के कारण है कि आधुनिक तकनीक उस पैमाने पर पदार्थ के साथ काम करना संभव बनाती है जो हाल तक शानदार लगता था - माइक्रोमीटर और यहां तक कि नैनोमीटर भी। ये वे आयाम हैं जो मुख्य जैविक संरचनाओं - कोशिकाओं, उनके घटकों (ऑर्गेनेल) और अणुओं की विशेषता हैं।
आज हम एक नई दिशा - नैनोमेडिसिन के उद्भव के बारे में बात कर सकते हैं। चिकित्सा में सूक्ष्म उपकरणों (रोबोट मैनिपुलेटर्स) के उपयोग का विचार पहली बार 1959 में आर. फेनमैन द्वारा व्यक्त किया गया था। मैनिपुलेटर्स मानव कोशिकाओं सहित शरीर की रोगग्रस्त कोशिकाओं को पुनर्जीवित करने की व्यापक संभावनाओं को खोलते हैं, जिसे कुछ दूरदर्शी वैज्ञानिक पहले से ही अंततः अमरता प्राप्त करने का अवसर मान रहे हैं। हालाँकि, नैनोटेक्नोलॉजी के आगे के विकास के लिए एक बहुत ही नकारात्मक संभावना भी है: विशेष रूप से, यदि मैनिपुलेटर का नियंत्रण चयनित लोगों के हाथों में समाप्त हो जाता है, तो बाकी सभी पर इन लोगों की शक्ति असीमित होगी।
आज भी हम फेनमैन द्वारा वर्णित माइक्रोरोबोट से काफी दूर हैं, जो संचार प्रणाली के माध्यम से हृदय में प्रवेश करने और वहां वाल्व सर्जरी करने में सक्षम है। लेकिन पिछले कुछ वर्षों में उनके प्रस्ताव वास्तविकता के करीब आ गए हैं। चिकित्सा में नैनोटेक्नोलॉजी के आधुनिक अनुप्रयोगों को कई समूहों में विभाजित किया जा सकता है:
. नैनोसंरचित सामग्री, जिसमें नैनोरिलीफ़ वाली सतहें, नैनोहोल्स वाली झिल्लियाँ शामिल हैं;
. नैनोकण (फुलरीन और डेंड्रिमर्स सहित);
. सूक्ष्म और नैनोकैप्सूल;
. नैनोटेक्नोलॉजिकल सेंसर और विश्लेषक;
. स्कैनिंग जांच सूक्ष्मदर्शी के चिकित्सा अनुप्रयोग;
. नैनोटूल्स और नैनोमैनिपुलेटर्स;
. स्वायत्तता की अलग-अलग डिग्री के सूक्ष्म और नैनो उपकरण।
चिकित्सा और सौंदर्य प्रसाधनों में नैनोटेक्नोलॉजी के उपयोग का सबसे आकर्षक और सरल उदाहरण एक साधारण साबुन का घोल है जिसमें सफाई और कीटाणुनाशक प्रभाव होता है। यह नैनोकण, मिसेल - ज़ोल (कोलाइडल घोल) के बिखरे हुए चरण के कण बनाता है, जो बिखरे हुए माध्यम के अणुओं या आयनों की एक परत से घिरा होता है। साबुन नैनोटेक्नोलॉजी का एक चमत्कार है, यह पहले से ही ऐसा है जब किसी को नैनोकणों के अस्तित्व पर संदेह भी नहीं था। हालाँकि, यह नैनोमटेरियल स्वास्थ्य देखभाल और कॉस्मेटोलॉजी में आधुनिक नैनोटेक्नोलॉजी के विकास के लिए मुख्य नहीं है।
कॉस्मेटोलॉजी में नैनोटेक्नोलॉजी का एक और प्राचीन अनुप्रयोग यह तथ्य था कि ऑस्ट्रेलियाई आदिवासियों द्वारा चमकीले युद्ध रंगों को लगाने के लिए जिन रंगों का उपयोग किया जाता था, साथ ही प्राचीन ग्रीक सुंदरियों के बालों के रंग में भी नैनोकण शामिल थे जो बहुत लंबे समय तक चलने वाला और टिकाऊ रंग प्रभाव प्रदान करते थे। अब बात करते हैं नैनो टेक्नोलॉजी के विकास की।
नैनोटेक्नोलॉजी विकास के पहले चरण में जांच माइक्रोस्कोपी उपकरणों को प्राथमिकता दी गई। ये उपकरण किसी नैनोटेक्नोलॉजिस्ट की आंखों और हाथों की तरह हैं। 21वीं सदी में नैनो टेक्नोलॉजी मानव जीवन के सभी क्षेत्रों में प्रवेश कर जायेगी। यह विज्ञान में एक नया शब्द है, नए अवसर हैं, नई गुणवत्ता और जीवन स्तर है। वैश्विक स्तर पर नैनो टेक्नोलॉजी का तेजी से विकास सभ्यता के विकास की प्रक्रिया में इसका बड़ा महत्व है। नैनोटेक्नोलॉजी और नैनोइंजीनियरिंग आज रूसी और विदेशी विज्ञान के विकास में सबसे आशाजनक क्षेत्र हैं। नैनोमटेरियल्स ने कई उद्योगों में वास्तविक सफलता हासिल की है और हमारे जीवन के सभी क्षेत्रों में प्रवेश कर रहे हैं।
इनके आधार पर सामान और उत्पाद बनाए जा सकते हैं, जिनके उपयोग से अर्थव्यवस्था के संपूर्ण क्षेत्रों का आधुनिकीकरण संभव हो सकेगा। निकट भविष्य में हम जिन वस्तुओं को देख पाएंगे उनमें रासायनिक और जैव प्रौद्योगिकी उद्योगों, दवाओं, रासायनिक युद्ध एजेंटों, विस्फोटकों, रोगजनक सूक्ष्मजीवों से जहरीले कचरे की पहचान करने के लिए नैनोसेंसर, साथ ही नैनोकण फिल्टर और हटाने के लिए डिज़ाइन किए गए अन्य शुद्धिकरण उपकरण शामिल हैं। या उन्हें निष्क्रिय कर दें. निकट भविष्य में आशाजनक नैनोसिस्टम का एक और उदाहरण कार्बन नैनोट्यूब पर आधारित विद्युत बैकबोन केबल है, जो तांबे के तारों की तुलना में उच्च वोल्टेज करंट का बेहतर संचालन करेगा और साथ ही इसका वजन पांच से छह गुना कम होगा।
नैनोमटेरियल्स ऑटोमोबाइल कैटेलिटिक कन्वर्टर्स की लागत को काफी कम कर देंगे जो हानिकारक अशुद्धियों से निकास को साफ करते हैं, क्योंकि उनकी मदद से इन उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले प्लैटिनम और अन्य मूल्यवान धातुओं की खपत को 15-20 गुना तक कम करना संभव है। यह मानने का हर कारण है कि नैनोमटेरियल्स को तेल शोधन उद्योग और जीनोमिक्स और प्रोटिओमिक्स जैसे जैव उद्योग के नए क्षेत्रों में व्यापक अनुप्रयोग मिलेगा।
दूर के भविष्य को देखते हुए, हम यह मान सकते हैं कि नैनोटेक्नोलॉजी इस तथ्य के कारण व्यक्ति को शारीरिक अमरता प्रदान कर सकती है कि नैनोमेडिसिन मरती हुई कोशिकाओं को अंतहीन रूप से पुनर्जीवित कर सकती है। चिकित्सा की बात करें तो...यह मान्यता से परे बदल जाएगा। सबसे पहले, नैनोकणों का उपयोग दवा में दवाओं को सटीक रूप से वितरित करने और रासायनिक प्रतिक्रियाओं की दर को नियंत्रित करने के लिए किया जा सकता है। पहचान टैग वाले नैनोकैप्सूल दवाओं को सीधे निर्दिष्ट कोशिकाओं और सूक्ष्मजीवों तक पहुंचाने में सक्षम होंगे, रोगी की स्थिति की निगरानी और प्रदर्शन करने, चयापचय की निगरानी करने और बहुत कुछ करने में सक्षम होंगे। इससे कैंसर, वायरल और आनुवांशिक बीमारियों से अधिक प्रभावी ढंग से लड़ना संभव हो सकेगा। कल्पना करें कि आपको फ़्लू हो गया है (और आपको अभी तक पता भी नहीं है कि आपको यह फ्लू है)। कृत्रिम रूप से उन्नत प्रतिरक्षा प्रणाली तुरंत प्रतिक्रिया करेगी, हजारों नैनोरोबोट इन्फ्लूएंजा वायरस को (अपने आंतरिक डेटाबेस के अनुसार) पहचानना शुरू कर देंगे, और कुछ ही मिनटों में आपके रक्त में एक भी वायरस नहीं रहेगा! या आपने प्रारंभिक एथेरोस्क्लेरोसिस शुरू कर दिया है, कृत्रिम कोशिकाएं आपके जहाजों को यंत्रवत् और रासायनिक रूप से साफ करना शुरू कर देती हैं। दूसरे, मानव शरीर के अंदर "जीवित" रहने में सक्षम नैनोरोबोट डॉक्टर बनाना संभव है, जो होने वाली सभी क्षति को समाप्त कर देगा या इसकी घटना को रोक देगा। लगातार जांच करना और, यदि आवश्यक हो, अणुओं को "सही" करना, कोशिका दर कोशिका, अंग दर अंग, नैनोमशीन किसी भी रोगी को स्वास्थ्य बहाल करेगी, और फिर आनुवंशिक सहित किसी भी बीमारी और विकृति को रोक देगी। सैद्धांतिक रूप से, यह एक व्यक्ति को सैकड़ों और शायद हजारों वर्षों तक जीवित रहने की अनुमति देगा। तीसरा, आनुवंशिक कोड का त्वरित विश्लेषण और संशोधन, अमीनो एसिड और प्रोटीन का सरल डिज़ाइन और नई प्रकार की दवाओं, कृत्रिम अंग और प्रत्यारोपण का निर्माण संभव होगा। इस क्षेत्र में, कई शोधकर्ता पहले से ही जीवित ऊतकों और कोशिकाओं के साथ अनुकूलता के लिए विभिन्न नैनोमटेरियल का परीक्षण कर रहे हैं।
आज हम नैनोरोबोट्स के बारे में केवल कल्पना ही कर सकते हैं, लेकिन, फिर भी, हम पहले से ही इस क्षेत्र में महत्वपूर्ण प्रगति कर चुके हैं। इस प्रकार, कुछ पदार्थों के नैनोकण "नैनोरोबोट" के रूप में काम कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, चाँदी। यह स्थापित किया गया है कि सिल्वर आयनों की तुलना में सिल्वर नैनोकण बैक्टीरिया और वायरस से लड़ने में हजारों गुना अधिक प्रभावी होते हैं।
जैसा कि प्रयोग से पता चला, नैनोकणों की नगण्य सांद्रता ने उपभोग किए बिना सभी ज्ञात सूक्ष्मजीवों (एड्स वायरस सहित) को नष्ट कर दिया। इसके अलावा, एंटीबायोटिक दवाओं के विपरीत, जो न केवल हानिकारक वायरस, बल्कि उनसे प्रभावित कोशिकाओं को भी मारते हैं, नैनोकणों की क्रिया बहुत चयनात्मक होती है: वे कोशिका को नुकसान पहुंचाए बिना, केवल वायरस पर कार्य करते हैं! तथ्य यह है कि सूक्ष्मजीवों के खोल में विशेष प्रोटीन होते हैं, जो नैनोकणों से क्षतिग्रस्त होने पर बैक्टीरिया को ऑक्सीजन की आपूर्ति बंद कर देते हैं। दुर्भाग्यपूर्ण सूक्ष्मजीव अब अपने "ईंधन" - ग्लूकोज - को ऑक्सीकरण नहीं कर सकता है और ऊर्जा स्रोत के बिना मर जाता है। जिन विषाणुओं का कोई खोल नहीं होता, वे भी नैनोकणों के संपर्क में आने पर अपना आवरण प्राप्त कर लेते हैं। लेकिन मानव और पशु कोशिकाओं में अधिक "हाई-टेक" दीवारें होती हैं, और वे नैनोकणों से डरते नहीं हैं। वर्तमान में, फार्मास्यूटिकल्स में सिल्वर नैनोकणों के उपयोग की संभावनाओं पर शोध किया जा रहा है।
उदाहरण के लिए, हेलिओस कंपनी चांदी के नैनोकणों के साथ "ज़खर" टूथपेस्ट का उत्पादन करती है, जो प्रभावी रूप से विभिन्न संक्रमणों से बचाता है। इसके अलावा, उपयोग के दौरान खराब होने से बचाने के लिए "कुलीन" सौंदर्य प्रसाधन श्रृंखला की कुछ क्रीमों में नैनोकणों की छोटी सांद्रता जोड़ी जाती है। सिल्वर नैनोकणों पर आधारित एडिटिव्स का उपयोग क्रीम, शैंपू, मेकअप उत्पादों आदि में एंटी-एलर्जेनिक परिरक्षक के रूप में किया जाता है। जब उपयोग किया जाता है, तो एक विरोधी भड़काऊ और उपचार प्रभाव भी देखा जाता है।
नैनोकण कई कठोर सतहों (कांच, लकड़ी, कागज, चीनी मिट्टी की चीज़ें, धातु ऑक्साइड, आदि) पर लगाने के बाद लंबे समय तक जीवाणुनाशक गुणों को बनाए रखने में सक्षम होते हैं। इससे घरेलू उपयोग के लिए अत्यधिक प्रभावी, लंबे समय तक चलने वाले कीटाणुनाशक एरोसोल बनाना संभव हो जाता है। ब्लीच और अन्य रासायनिक कीटाणुनाशकों के विपरीत, नैनोकणों पर आधारित एरोसोल जहरीले नहीं होते हैं और लोगों और जानवरों के स्वास्थ्य को नुकसान नहीं पहुंचाते हैं।
साइंटिफिक अमेरिकन का अनुमान है कि निकट भविष्य में डाक टिकट के आकार के चिकित्सा उपकरण दिखाई देंगे। इन्हें घाव पर लगाना ही काफी होगा। यह उपकरण स्वतंत्र रूप से रक्त परीक्षण करेगा, यह निर्धारित करेगा कि किन दवाओं का उपयोग करने की आवश्यकता है, और उन्हें रक्त में इंजेक्ट करेगा। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि उच्च प्रौद्योगिकियों के उद्भव ने, उनकी उच्च लागत के कारण, स्वास्थ्य देखभाल में कई नई समस्याएं पेश कीं, जिनमें आम जनता के लिए चिकित्सा सेवाओं की उपलब्धता और पहुंच से संबंधित नैतिक और नैतिक समस्याएं भी शामिल हैं। हालाँकि, चिकित्सा का वैज्ञानिक और तकनीकी आधार कितना भी विकसित क्यों न हो, एक मरीज को ठीक करने में मुख्य कारक हमेशा एक डॉक्टर का पेशेवर प्रशिक्षण, नैतिक और मानवीय गुण रहे हैं और रहेंगे।
3. रूसी वैज्ञानिकों ने नैनोटेक्नोलॉजी के समग्र विकास में अपना योगदान दिया है और देना जारी रखा है। नैनोअनुसंधान में रूस के अग्रणी क्षेत्रों में से एक वोरोनिश क्षेत्र है। आज इसमें नैनोउद्योग के क्षेत्र में एक निश्चित क्षमता है - ये वोरोनिश क्षेत्र में विश्वविद्यालयों के अनुसंधान विकास और कई नवीन परियोजनाएं और औद्योगिक उद्यमों के तकनीकी विकास हैं। क्षेत्र की उद्योग प्राथमिकताएँ ऊर्जा और ईंधन उद्योग, उपकरण निर्माण और इलेक्ट्रॉनिक्स और एयरोस्पेस उद्योग में केंद्रित हैं।
3.1 वोरोनिश क्षेत्र में उच्च औद्योगिक क्षमता है, और वोरोनिश की एक तिहाई आबादी के पास उच्च शिक्षा है। शहर को सेंट्रल ब्लैक अर्थ क्षेत्र का बौद्धिक केंद्र माना जाता है। क्षेत्र के अग्रणी विश्वविद्यालय - वोरोनिश राज्य विश्वविद्यालय, वोरोनिश राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय और कई अन्य - नैनोमटेरियल्स और नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में सफलतापूर्वक अनुसंधान विकास कर रहे हैं। वोरोनिश उद्यमों में नवीन परियोजनाएं और तकनीकी विकास भी हैं, जहां थर्मोइलेक्ट्रिसिटी पर आशाजनक काम और मूंछ जैसे सिलिकॉन नैनोक्रिस्टल पर एक मौलिक आधार के निर्माण के साथ-साथ अन्य संबंधित विषयों पर सबसे अधिक ध्यान दिया जाता है। इस प्रकार, जेएससी वोरोनिश आईटीसी, वीएसटीयू के साथ मिलकर, अत्यधिक कुशल नैनोकम्पोजिट सौर सेल विकसित करने के लिए सफलतापूर्वक अनुसंधान एवं विकास में लगा हुआ है। सोड्रुगेस्टवो प्रौद्योगिकी पार्क "फुलरीन युक्त मिश्रण, नैनोफाइबर और नैनोट्यूब के उत्पादन के लिए तकनीकी उपकरणों का विकास" परियोजना को कार्यान्वित कर रहा है। क्षेत्र में उच्च तकनीक उद्यमों और विश्वविद्यालयों की भागीदारी से नैनोउद्योग विकास केंद्र बनाए जा रहे हैं। ऐसे केंद्रों में से हम हाइलाइट कर सकते हैं: ओजेएससी एनपीओ आरआईएफ कॉर्पोरेशन और कॉसमॉस-ऑयल-गैस एलएलसी के आधार पर औद्योगिक नैनोटेक्नोलॉजीज के आधार पर फोनन सेंटर।
नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में औद्योगिक उद्यम निम्नलिखित क्षेत्रों में विकास पर सबसे अधिक ध्यान देते हैं: थर्मोइलेक्ट्रिसिटी, व्हिस्कर-जैसे सिलिकॉन नैनोक्रिस्टल पर तत्व आधार का विकास, आदि। नैनोटेक्नोलॉजी के विकास में विशेषज्ञता वाले छोटे नवीन उद्यम बनाए जा रहे हैं।
वीएसयू विकास के आधार पर, संक्षारण संरक्षण एलएलसी बनाया गया था, जो बाजार में जिंक नैनोस्ट्रक्चर से कोटिंग लगाने के लिए एक नई तकनीक को बढ़ावा दे रहा था। जेएससी रिकॉन भी इस दिशा में काम कर रहा है, जिसने फुलरीन का उपयोग करके मौलिक रूप से नए कैपेसिटर बनाए हैं।
जेएससी "वोरोनिश आईटीसी" वीएसटीयू के साथ मिलकर अत्यधिक कुशल नैनोकम्पोजिट सौर सेल विकसित करने के लिए अनुसंधान एवं विकास में लगा हुआ है। सोड्रुगेस्टवो प्रौद्योगिकी पार्क "फुलरीन युक्त मिश्रण, नैनोफाइबर और नैनोट्यूब के उत्पादन के लिए तकनीकी उपकरणों का विकास" परियोजना को कार्यान्वित कर रहा है।
वोरोनिश स्टेट एग्रेरियन यूनिवर्सिटी के रसायनज्ञों ने एक टिकाऊ घरेलू जल फ़िल्टर का आविष्कार किया है, जिसका उनके अनुसार, दुनिया में कोई एनालॉग नहीं है। फ़िल्टर, जो वीएसएयू और एक्वा कंपनी के कर्मचारियों द्वारा बनाया गया था, नैनो तकनीक पर आधारित है। प्रोजेक्ट लीडर, प्रौद्योगिकी और कमोडिटी विज्ञान संकाय की रसायन विज्ञान प्रयोगशाला के प्रमुख इवान गोरेलोव के अनुसार, फिल्टर सामग्री का संश्लेषण सिलिकॉन डाइऑक्साइड, कार्बन और चांदी के नैनोकणों से किया जाता है। इन्हें पहले कच्चे माल के रूप में तैयार किया जाता है, फिर सख्त अनुपात में मिलाया जाता है, दाने बनाने के लिए सुखाया जाता है और ऑक्सीजन के बिना 1000ºC के तापमान पर पकाया जाता है।
वैज्ञानिकों के अनुसार, नैनोकणों के उपयोग के अलावा, नए फिल्टर की विशिष्टता यह है कि यह मानव निर्मित अशुद्धियों को दूर करता है - मुख्य रूप से लौह यौगिक, पेट्रोलियम उत्पाद, साथ ही भारी धातु आयन (सीसा, पारा, जस्ता, कैडमियम, ताँबा)। पानी की प्राकृतिक खनिज संरचना अपरिवर्तित रहती है।
हमारा फ़िल्टर जिस नैनोकम्पोजिट से सुसज्जित है, उसमें सार्वभौमिक गुण हैं। शुष्क अवस्था में, यह बेंजीन, टोल्यूनि, हेक्सेन, एसीटोन, साथ ही धुएं के वाष्प को अवशोषित करने में सक्षम है। इसलिए, इसका उपयोग, उदाहरण के लिए, आपातकालीन स्थितियों में बचाव कर्मियों की सुरक्षा के लिए और पेंट और वार्निश उद्योग में श्रमिकों की सुरक्षा के लिए सुरक्षात्मक उपकरणों में किया जा सकता है।
यूरोप और एशिया के ग्राहक पहले ही फ़िल्टर में रुचि दिखा चुके हैं। वोरोनिश राज्य कृषि विश्वविद्यालय में उनके उत्पादन के लिए औद्योगिक लाइन 2013 की शुरुआत में चालू की जाएगी। क्षेत्र में उच्च तकनीक उद्यमों और विश्वविद्यालयों की भागीदारी से नैनोउद्योग विकास केंद्र बनाए जा रहे हैं।
3.2
वर्तमान में, इस क्षेत्र में नैनोटेक्नोलॉजी उद्योग के क्षेत्र में 14 उद्यम और संगठन काम कर रहे हैं: जेएससी वोरोनेज़सिन्टेज़कौचुक, जेएससी एनपीओ आरआईएफ कॉर्पोरेशन, जेएससी वीजेडपीपी-एस, जेएससी केबीकेएचए, जेएससी कंसर्न सोज़वेज़्डी, वोरोनिश स्टेट यूनिवर्सिटी, वोरोनिश स्टेट टेक्निकल यूनिवर्सिटी, कोमनेट एलएलसी , वोडमाशोबोरुडोवानी प्लांट ओजेएससी, आदि। नैनोउद्योग के क्षेत्र में लगभग 20 औद्योगिक परियोजनाएं पहले से ही इस क्षेत्र में कार्यान्वित की जा रही हैं। और अकेले वोरोनिश स्टेट यूनिवर्सिटी में लगभग 30 परियोजनाएँ विकास चरण में हैं।
वोरोनिश क्षेत्र के नैनोउद्योग के लिए अनुसंधान एवं विकास के अनुप्रयोग के मुख्य क्षेत्र निम्नलिखित हैं:
. ऊर्जा और ईंधन उद्योग में नैनोटेक्नोलॉजीज। वोरोनिश क्षेत्र के उद्यम और संगठन सौर बैटरी के लिए पॉलीसिलिकॉन के औद्योगिक उत्पादन, मशीनों और तंत्रों की ऊर्जा दक्षता बढ़ाने के लिए थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री और बाजार में मौजूद ईंधन और तरल पदार्थों के प्रकार के नैनोमोडिफिकेशन के उद्देश्य से परियोजनाएं लागू कर रहे हैं।
. उपकरण निर्माण और इलेक्ट्रॉनिक्स में नैनोटेक्नोलॉजीज। वोरोनिश क्षेत्र में नैनोउद्योग के क्षेत्र में विकास का उद्देश्य स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन और परमाणु बल माइक्रोस्कोप, माइक्रोसर्किट, मुद्रित सर्किट बोर्ड और डेज़ी चेन केबल्स का विकास और उत्पादन करना है।
. एयरोस्पेस उद्योग में नैनोटेक्नोलॉजी। वोरोनिश क्षेत्र में इस उद्योग के ढांचे के भीतर, नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में उद्यम और संगठन पायलट परीक्षण कर रहे हैं और गर्मी प्रतिरोधी और अन्य नैनोसंशोधित कंपोजिट, रॉकेटरी और विमान उद्योग के लिए मौलिक रूप से नई सामग्री के उत्पादन की तैयारी कर रहे हैं।
. मैकेनिकल इंजीनियरिंग में नैनोटेक्नोलॉजीज। निर्दिष्ट उद्योग में, वोरोनिश क्षेत्र के नैनोउद्योग के उद्यम और संगठन नैनोमटेरियल बनाने के लिए सिस्टम के उत्पादन पर काम कर रहे हैं।
. चिकित्सा में नैनो प्रौद्योगिकी. वोरोनिश क्षेत्र के नैनोउद्योग के उद्यम और संगठन मरीजों के इलाज और निदान के नए तरीके बनाने के उद्देश्य से परियोजनाएं लागू कर रहे हैं। आशाजनक परियोजनाओं का एक महत्वपूर्ण हिस्सा विदेशी दवाओं के आयात प्रतिस्थापन के लिए प्रौद्योगिकियों का निर्माण करना है।
. निर्माण सामग्री उद्योग में नैनो प्रौद्योगिकी। हाल के वर्षों में, निर्माण उद्योग में नई तकनीकों का वस्तुतः कोई परिचय नहीं हुआ है। इस बीच, वोरोनिश क्षेत्र के नैनोउद्योग के उद्यमों और संगठनों के पास क्षेत्र और रूसी संघ में निर्माण की गुणवत्ता में उल्लेखनीय सुधार के लिए डिज़ाइन की गई महत्वपूर्ण विकास क्षमता है।
. खाद्य उद्योग में नैनोटेक्नोलॉजीज। वोरोनिश क्षेत्र में नैनोउद्योग उद्यमों और संगठनों के वर्तमान विकास में जल शुद्धिकरण और खाद्य उत्पादों के पोषण गुणों में सुधार के लिए संशोधन की तकनीकें शामिल हैं।
3.3 वोरोनिश क्षेत्र में, वोरोनिश निवासियों के स्वास्थ्य में गुणात्मक सुधार के लिए नैनो उत्पादों को वर्तमान में सक्रिय रूप से पेश किया जा रहा है। इसका एक उदाहरण नैनो हाईटेक कंपनी के उत्पाद हैं, विशेष रूप से, नैनोसेरामिक्स से बना एक षट्भुज। नैनोसेरामिक्स एक अनूठी सामग्री है जो कई मुख्य घटकों को संश्लेषित करती है: ज्वालामुखीय चट्टानें, किम-गान स्टोन, प्राकृतिक जर्मेनियम, टाइटेनियम, पॉज़ोलन और बारोडोन, जिन्हें नैनो-आकार की इकाइयों में कुचल दिया जाता है। इसके लिए धन्यवाद, नैनो हाईटेक हंगुक नैनो मेडिकल कंपनी ने एक अनूठा उत्पाद - नैनोसेरामिक्स (एनसी) तैयार किया। परिणामी कच्चे माल को विद्युत भट्टी में 1300°C के तापमान पर दबाने, ढालने और जलाने की प्रक्रिया से गुजरना पड़ता है। हार्डवेयर उत्पादन में उपयोग के लिए जलाए गए और पॉलिश किए गए हेक्सागोन्स को घने मोज़ेक क्षेत्रों में हाथ से बनाया जाता है। यह षट्भुज दर्द से राहत देने, अप्रिय गंध को खत्म करने और तरल पदार्थों की संरचना करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।
जैसा कि निर्माता ने हमें आश्वासन दिया है, यह:
. माइक्रो सर्कुलेशन प्रक्रियाओं को सक्रिय करता है,
. बाधित ऊर्जा विनिमय को पुनर्स्थापित करता है,
. इसमें जीवाणुनाशक गुण होते हैं,
. घाव, खरोंच, खरोंच, जलन की उपचार प्रक्रिया को तेज करता है,
. भोजन को लंबे समय तक ताजा रखता है, अप्रिय गंध को खत्म करता है (रेफ्रिजरेटर, अलमारी या जूते में हेक्सागोन रखते समय),
. मिट्टी की उर्वरता बढ़ाने में मदद करता है (जब चार्ज किए गए पानी से पानी देना या मिट्टी में हेक्सागोन डालना),
. द्रवों की संरचना को प्रभावित करता है,
. दर्द और सूजन से राहत दिलाता है।
बेशक, बड़े पैमाने पर उपभोक्ताओं के लिए अभी तक बहुत सारे उत्पाद डिज़ाइन नहीं किए गए हैं, लेकिन प्रगति अभी भी स्थिर नहीं है, और हम सुरक्षित रूप से मान सकते हैं कि अगले 5-10 वर्षों में हम नए उपभोक्ता उत्पाद देख पाएंगे।
निष्कर्ष
जैसा कि बार-बार कहा गया है, नैनोटेक्नोलॉजी नई सामग्रियों के विकास, संचार में सुधार, जैव प्रौद्योगिकी, माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, ऊर्जा और हथियारों के विकास के लिए बड़ी संभावनाएं खोलती है। सबसे संभावित वैज्ञानिक सफलताओं में, विशेषज्ञ कंप्यूटर के प्रदर्शन में वृद्धि, नव निर्मित ऊतकों का उपयोग करके मानव अंगों की बहाली, दिए गए परमाणुओं और अणुओं से सीधे नई सामग्रियों का उत्पादन और रसायन विज्ञान और भौतिकी में नई खोजों का उद्भव बताते हैं जो क्रांतिकारी हो सकते हैं। सभ्यता के विकास पर प्रभाव.
यह उम्मीद की जाती है कि नैनोटेक्नोलॉजी अधिक कुशल प्रकाश व्यवस्था, ईंधन सेल, हाइड्रोजन बैटरी, सौर सेल, ऊर्जा स्रोतों के वितरण, विद्युत ऊर्जा प्रणाली के गुणात्मक अद्यतन के माध्यम से ऊर्जा उत्पादन और भंडारण के विकेंद्रीकरण के माध्यम से ऊर्जा समस्याओं का समाधान करेगी।
सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि "नैनोटेक्नोलॉजी" की अवधारणा एक बचाव का रास्ता नहीं बनती जिसके पीछे बेईमान वैज्ञानिक, उद्यमी, फर्म और अधिकारी छिप जाएंगे।
वर्तमान में, नैनोटेक्नोलॉजी में केवल मामूली प्रगति ही बाजार में है, जैसे स्व-सफाई कोटिंग्स, स्मार्ट कपड़े और पैकेजिंग जो भोजन को लंबे समय तक ताजा रखती है। हालाँकि, उत्पादन के सभी क्षेत्रों में इसके क्रमिक प्रवेश के तथ्य के आधार पर, वैज्ञानिक निकट भविष्य में नैनोटेक्नोलॉजी के विजयी मार्च की भविष्यवाणी करते हैं।
जैसा कि पहले ही उल्लेख किया गया है, कैंसर कोशिकाओं को मारने वाले सूक्ष्म कंप्यूटरों से लेकर पर्यावरण के अनुकूल कार इंजनों तक, नैनो तकनीक के उपयोग की संभावनाएं अनंत हैं, लेकिन महान वादे अक्सर बड़े खतरों के साथ आते हैं। उदाहरण के लिए, परमाणु ऊर्जा के क्षेत्र में उपलब्धियों और चेरनोबिल दुर्घटना या हिरोशिमा और नागासाकी की त्रासदी के दुखद परिणामों को लें। आज दुनिया भर के वैज्ञानिकों को स्पष्ट रूप से समझना चाहिए कि भविष्य में ऐसे "असफल" प्रयोग या लापरवाही एक त्रासदी में बदल सकती है जो पूरी मानवता और पूरे ग्रह के अस्तित्व को खतरे में डालती है।
इस संबंध में, यह स्पष्ट हो जाता है कि क्यों, नैनो टेक्नोलॉजी के आगमन के बाद से, इसके विकास में आशंकाओं से बाधा उत्पन्न हुई है, जिनमें से कुछ स्पष्ट रूप से विज्ञान कथा की श्रेणी से संबंधित हैं, लेकिन कुछ, हालांकि, बिल्कुल भी निराधार नहीं हैं।
निकट भविष्य में, मेमोरी, स्व-उपचार सामग्री, नैनोरोबोट्स के साथ "स्मार्ट" सामग्री बनाने की योजना बनाई गई है जो मानव शरीर के अंदर मौजूद हैं और इसके सामान्य कामकाज को सुनिश्चित करते हैं, नैनोरोबोट्स द्वारा अंतरिक्ष के दूर के क्षेत्रों की खोज आदि।
नैनोटेक्नोलॉजी के विकास के लिए पहला पूर्वानुमान, जिसे एक विज्ञान-कल्पना फिल्म के रूप में माना जाता था, सच हो रहा है, और समय से पहले।
इस प्रकार, बायोफिज़िक्स में नैनोटेक्नोलॉजी का उपयोग अपने विकास के प्रारंभिक चरण का अनुभव कर रहा है। लेकिन, इसके बावजूद, आज यह पहले से ही स्पष्ट है कि यह "शास्त्रीय" जीव विज्ञान में नैनोटेक्नोलॉजिकल और बायोफिजिकल तरीकों का परिचय है जो हमें सबसे अविश्वसनीय और आश्चर्यजनक परिणाम प्राप्त करने की अनुमति देगा। कई शोधकर्ताओं का तो यह भी मानना है कि अगली सदी में "होमो सेपियन्स" की जैविक प्रजाति को लगभग पूरी तरह से एक नई जैविक प्रजाति द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाएगा। यह व्यक्ति आनुवंशिक संशोधनों और तकनीकी प्रणालियों के प्रत्यारोपण का एक जटिल संश्लेषण होगा। मानव शरीर में सीधे रखे गए इलेक्ट्रॉनिक घटक इंटरनेट जैसे नेटवर्क के साथ निरंतर संचार प्रदान करेंगे। लेकिन फिलहाल ये केवल संभावित भविष्य की भविष्यवाणियां हैं, शायद हम जितना चाहेंगे उससे कहीं अधिक दूर, लेकिन फिर भी अपनी शानदार संभावनाओं से आकर्षक है।
नैनोटेक्नोलॉजी और नैनोआइडिया से परिचित होने का मेरा पहला प्रयास हुआ। उन्होंने इस क्षेत्र में सामग्री के आगे के अध्ययन के बारे में मेरे विचारों की पुष्टि की। मुझे विश्वास है कि, एक छात्र बनने के बाद, मैं न केवल सामने आई समस्या में रुचि नहीं खोऊंगा, बल्कि ज्ञान की नई ऊंचाइयों से समस्या का विश्लेषण करने का हर संभव प्रयास करूंगा। आख़िरकार, यह विश्वास कि नैनोटेक्नोलॉजी की संभावनाएँ हमारी सभ्यता के लिए, हमारे भविष्य के लिए महान हैं, केवल विश्वास नहीं है... यह विज्ञान में, उसकी विजय में विश्वास है! प्रौद्योगिकियों की दौड़ जीवन की गति तय करती है, और एक सफल आधुनिक व्यक्ति बनने के लिए, आपको न केवल समय के साथ चलने की जरूरत है, बल्कि उनसे आगे रहने की भी जरूरत है!
साहित्य:
1. अल्फेरोव जे.आई., असेव ए.एल., गैपोनोव एस.वी., कोपटेव पी.एस., एट अल।, "नैनोमटेरियल्स और नैनोटेक्नोलॉजीज" // माइक्रोसिस्टम टेक्नोलॉजी। 2003.
2. बालाबानोव वी., “नैनोटेक्नोलॉजीज। भविष्य का विज्ञान।" 2009.
3. कारसेव वी.ए., "आनुवंशिक कोड: नए क्षितिज।" 2003.
4. पूले च., ओवेन्स एफ., "नैनोटेक्नोलॉजीज" // एम. टेक्नोस्फीयर। 2004.
5. रयबाल्किना एम., "सभी के लिए नैनोटेक्नोलॉजी।" 2005.
6. स्वेतुखिन वी.वी., रज़ुमोव्स्काया आई.वी., एट अल।, "नैनोटेक्नोलॉजी का परिचय। भौतिकी।" 2008.
7. त्रेताकोव यू.डी., “नैनोटेक्नोलॉजीज़। सभी के लिए एबीसी।" 2008.
8. फेनमैन आर.पी., "देयर इज़ प्लेंटी ऑफ रूम एट द बॉटम," इंजीनियरिंग एंड साइंस (कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी), फरवरी 1960, पीपी. 22-36। रूसी अनुवाद जर्नल "केमिस्ट्री एंड लाइफ", नंबर 12 में प्रकाशित हुआ। 2002.
9. जर्नल "रूसी नैनोटेक्नोलॉजीज़", खंड 5, संख्या 1-2। 2010.
10. समाचार पत्र "औद्योगिक समाचार", नंबर 1। 2010.
राज्य निगम "रूसी नैनोटेक्नोलॉजी कॉर्पोरेशन" ने 2010 में लोकप्रिय विज्ञान व्याख्यान "नैनोटेक्नोलॉजी की दुनिया" की एक श्रृंखला बनाने के लिए एक परियोजना लागू की। इन व्याख्यानों के लक्षित श्रोता कक्षा 10-11 के छात्र और शैक्षणिक संस्थानों के शिक्षक होंगे।
इस परियोजना का मुख्य निष्पादक प्रकाशन गृह "बिनोम" है। नॉलेज लेबोरेटरी", जबकि विडिकोर कंपनी (www.vidicor.ru) वीडियो कॉन्फ्रेंसिंग के माध्यम से टेलीकांफ्रेंस और प्रसारण व्याख्यान के आयोजक के रूप में कार्य करती है।
परियोजना के परिणामों के आधार पर, सभी परियोजना सामग्रियों वाला एक दस्तावेज़ जारी किया गया था।
हमारी उपलब्धियाँ
प्रमाणपत्र
नोबेल पुरस्कार विजेता, प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी आर. फेनमैन ने कहा: "अगर मुझसे पूछा जाए कि विज्ञान का कौन सा क्षेत्र हमें भविष्य में सफलता प्रदान कर सकता है, तो मैं कहूंगा नैनो टेक्नोलॉजी।"
नैनोटेक्नोलॉजी एक नई वैज्ञानिक दिशा है, जो भौतिकी, रसायन विज्ञान, इलेक्ट्रॉनिक और कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के चौराहे पर पैदा हुई और 20वीं और 21वीं सदी के अंत में अधिकांश विकसित देशों में तेजी से विकसित हो रही है। "नैनो" शब्द ग्रीक से आया है तलछट(बौना आदमी)। जैसा कि नाम से पता चलता है, हम बहुत छोटे आकार वाली वस्तुओं के बारे में बात कर रहे हैं, जिन्हें नैनोमीटर (एनएम) में मापा जाता है। 1 नैनोमीटर 10 -9 मीटर के बराबर है; एकल परमाणुओं के आयाम इसी क्रम के होते हैं।
एक अभिन्न नए विज्ञान के रूप में नैनोटेक्नोलॉजी 20वीं सदी के उत्तरार्ध के दो आविष्कारों पर आधारित है:
- 1981 में, आईबीएम रिसर्च लेबोरेटरी के गर्ड बिन्निग और हेनरिक रोहरर ने एक स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप बनाया जिससे व्यक्तिगत परमाणुओं को "देखना" संभव हो गया;
- 1986 में, जी. बिएनिंग न केवल व्यक्तिगत परमाणुओं को "देखने" में कामयाब रहे, बल्कि उन्हें "हेरफेर" करने में भी कामयाब रहे।
फिर भी, इन आविष्कारों के लेखकों ने भविष्यवाणी की कि "जो कंपनियाँ नैनो तकनीक पर आधारित उत्पादों का उत्पादन शुरू करेंगी, उनमें आर्थिक संभावनाएँ होंगी, क्योंकि ऐसे उत्पादन का आकार और मात्रा बड़ी नहीं हो सकती, और उत्पादन स्वयं महंगा है।
नैनोउद्योग के लिए इलेक्ट्रॉनिक शिक्षा
इंटरनेट ओलंपियाड "नैनोटेक्नोलॉजी - भविष्य में एक सफलता"
हर साल, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के कई साझेदारों के साथ मिलकर। एम.वी. लोमोनोसोव नैनोसिस्टम्स, नैनोमटेरियल्स और नैनोटेक्नोलॉजीज के क्षेत्र में स्कूली बच्चों, छात्रों, स्नातक छात्रों और युवा वैज्ञानिकों के लिए एक पारंपरिक ओलंपियाड आयोजित करते हैं। नैनोटेक्नोलॉजी - भविष्य में एक सफलता!"। ओलंपियाड से संबंधित सभी सामग्री वेबसाइट http://nanimeter.ru/ पर प्रस्तुत की गई है।
ओलंपियाड का उद्देश्य नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में समाज के व्यापक वर्गों के लिए शिक्षा की गुणवत्ता में सुधार करना और प्रतिभाशाली युवाओं को रूसी संघ में नैनोउद्योग में भविष्य के कैरियर को विकसित करने के लिए प्रेरित करना है। ओलंपियाड कार्यों के विषयों में रसायन विज्ञान, भौतिकी, गणित, जीव विज्ञान, चिकित्सा, सामग्री विज्ञान के तत्व शामिल हैं, जैसा कि नैनोटेक्नोलॉजी के विकास में उपलब्धियों और आधुनिक रुझानों, नैनोमटेरियल्स और नैनोसिस्टम्स पर शोध करने के तरीकों पर लागू होता है।
ओलंपियाड के भाग के रूप में, प्रकाशन गृह "बिनोम। ज्ञान की प्रयोगशाला" और मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के सामग्री विज्ञान संकाय। एम. वी. लोमोनोसोव ने वह आचरण किया जो पहले से ही पारंपरिक बन चुका है लघु निबंध प्रतियोगिता "ज्ञान प्रयोगशाला". आप प्रतियोगिता में भाग लेने की शर्तें और विजेताओं की सूची देख सकते हैं।
वीडियो व्याख्यान "नैनोटेक्नोलॉजी की दुनिया"
ऐसे व्याख्यानों का उद्देश्य उन बुनियादी अवधारणाओं और शब्दों को समझाना है जो नैनो टेक्नोलॉजी के विकास के लिए उपयोग के सबसे आशाजनक क्षेत्रों और दिशाओं को प्रकट करते हैं। इस क्षेत्र में आधुनिक घरेलू और विदेशी उपलब्धियों से परिचित होने से युवाओं को नैनोटेक्नोलॉजी और नैनोमटेरियल्स के उत्पादन के क्षेत्र में करियर चुनने के लिए प्रेरित करने में मदद मिलेगी, जिससे नैनोउद्योग में युवा कर्मियों के प्रजनन के लिए स्थितियां तैयार होंगी।
छपाई से बाहर:
लेखक:रुबिन ए.बी. प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2011 पाठ्यक्रम "नैनोबायोटेक्नोलॉजीज" पर कार्यशाला बायोफिज़िक्स और बायोइंजीनियरिंग विभाग, जीवविज्ञान संकाय, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के कर्मचारियों द्वारा विकसित की गई थी। एम. वी. लोमोनोसोव। इसमें आधुनिक उपकरणों (परमाणु बल माइक्रोस्कोपी, कन्फोकल माइक्रोस्कोपी, लेजर हस्तक्षेप माइक्रोस्कोपी, रमन और ईपीआर स्पेक्ट्रोस्कोपी) और मॉडलिंग विधियों का विवरण, साथ ही नैनोस्ट्रक्चर (क्वांटम डॉट्स, कोलाइडल कण, लिपोसोम) के उपयोग के लिए समर्पित प्रयोगशाला कार्यों की एक श्रृंखला शामिल है। जैविक अनुसंधान की दक्षता में सुधार करने के लिए, और नैनोसुरक्षा की मूल बातें सिखाने के लिए। |
लेखक:ग्रिडनेव एस.ए., कलिनिन यू.ई., सीतनिकोव ए.वी., स्टोग्नी ओ.वी. प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2011 अनाकार, नैनो- और माइक्रोक्रिस्टलाइन राज्यों में बहुघटक विषम प्रणालियों में गैर-रेखीय घटनाओं का अध्ययन उनमें होने वाली कई घटनाओं की भौतिक प्रकृति को स्थापित करने और मौजूदा सैद्धांतिक सिद्धांतों में सुधार करने में मदद करता है, और परिणामस्वरूप, अद्वितीय भौतिक गुणों के एक सेट के साथ नई सामग्रियों का विकास होता है। . इन समस्याओं को सफलतापूर्वक हल करने के लिए, अनाकार, नैनो- और माइक्रोक्रिस्टलाइन ठोस और बहुघटक विषम प्रणालियों में परमाणुओं की स्थानिक व्यवस्था की विशिष्टताओं का ज्ञान, विषम धातु-ढांकता हुआ प्रणालियों में इलेक्ट्रॉन परिवहन के बुनियादी तंत्र और चुंबकीय अनिसोट्रॉपी के गठन के तंत्र का ज्ञान फेरोमैग्नेटिक-डाइलेक्ट्रिक नैनोकम्पोजिट्स में, इस पुस्तक में चर्चा की गई फेरोमैग्नेटिक-पीजोइलेक्ट्रिक प्रणालियों में मैग्नेटोइलेक्ट्रिक घटना का बहुत महत्व है। रसायन विज्ञान, भौतिकी और सामग्री विज्ञान के क्षेत्र के विशेषज्ञों के लिए। |
लेखक:एंड्रीव्स्की आर.ए. प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2011 मोनोग्राफ नैनोसंरचित सामग्री विज्ञान में वर्तमान रुझानों को रेखांकित करता है और अनसुलझी समस्याओं को तैयार करता है। नैनोमटेरियल्स के भौतिक-रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुणों पर आकार के प्रभावों और इंटरफेस के प्रभाव पर कई डेटा को व्यवस्थित किया गया है, थर्मल, विकिरण, विरूपण और संक्षारण स्थिरता पर जानकारी का सारांश और विश्लेषण किया गया है। टाइटेनियम, सिलिकॉन, उनके मिश्र धातुओं और यौगिकों पर आधारित सबसे विशिष्ट नैनोमटेरियल्स की मुख्य विशेषताओं का वर्णन किया गया है। शोधकर्ताओं, शिक्षकों, इंजीनियरों, स्नातक छात्रों और नैनोटेक्नोलॉजी और नैनोमटेरियल्स के क्षेत्र में विशेषज्ञता वाले छात्रों के लिए। |
लेखक:गोलोविन यू.आई. प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2011 इस पुस्तक में नैनोसाइंस और नैनोटेक्नोलॉजी के बुनियादी विचारों और सिद्धांतों को इस तरह से प्रस्तुत किया गया है कि स्कूली बच्चों, शिक्षकों, संबंधित उद्योगों में इंजीनियरिंग और तकनीकी कर्मचारियों, विभिन्न विशिष्टताओं के सामाजिक और मानवीय व्यवसायों के प्रतिनिधियों के लिए समझना आसान हो, जो निकट भविष्य में अपने विषय क्षेत्रों में या रोजमर्रा के स्तर पर नैनोटेक्नोलॉजी का सामना कर सकते हैं। पुस्तक नैनोऑब्जेक्ट्स, उनके उत्पादन और अनुसंधान के तरीकों को व्यवस्थित करती है, नैनोस्ट्रक्चर के विज्ञान के विकास की मुख्य दिशाओं और नैनो उत्पादों के अनुप्रयोग के सबसे महत्वपूर्ण क्षेत्रों का वर्णन करती है: नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स, नैनोमटेरियल्स, एयरोस्पेस प्रौद्योगिकी, चिकित्सा और स्वास्थ्य देखभाल, रक्षा और राष्ट्रीय सुरक्षा, उपभोक्ता चीज़ें। नैनोक्रांति की नैतिक और नैतिक समस्याओं और सामाजिक-आर्थिक परिणामों पर चर्चा की गई है। |
लेखक:डेफ़ीज़ के., डेफ़ीज़ एस. प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2011 इस रंगीन प्रकाशन में नैनोवर्ल्ड की विभिन्न वस्तुओं की संरचनाओं की सटीक और आश्चर्यजनक सुंदर छवियां शामिल हैं। उनमें से कुछ बहुत सरल लगते हैं, जबकि अन्य, इसके विपरीत, बहुत जटिल हैं। हालाँकि, सभी मामलों में हम अजीब और दिलचस्प वस्तुएं देखते हैं जो परमाणु स्तर पर पदार्थों की संरचना को दर्शाती हैं। प्रस्तावित संरचनाएं पाठक को "नैनोआर्किटेक्चर" की अप्रत्याशित संभावनाओं की सराहना करने और संरचनात्मक विशेषताओं और पदार्थों के ज्ञात भौतिक और रासायनिक गुणों के बीच संबंध को समझने की अनुमति देती हैं। इसके अलावा, पाठक स्वयं आसानी से देख सकते हैं कि सादगी या जटिलता के बारे में विचार कितने मनमाने हैं, खासकर जब बात कुछ असामान्य समरूपता गुणों वाले जैविक यौगिकों या क्रिस्टल लैटिस की हो। सभी चित्रणों के साथ उच्च वैज्ञानिक स्तर पर लिखी गई लघु कथाएँ भी हैं। पाठकों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए. पुस्तक का उपयोग स्कूल के शिक्षकों द्वारा शिक्षण सहायता के रूप में भी किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, रसायन विज्ञान और भौतिकी में, क्योंकि इसे पढ़ने के लिए क्रिस्टल जाली, परमाणुओं और रासायनिक बंधनों के बारे में सबसे सामान्य विचारों को छोड़कर, विशेष ज्ञान की आवश्यकता नहीं होती है। |
लेखक:हार्टमैन डब्ल्यू. प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2010 यह पुस्तक विभिन्न क्षेत्रों - इलेक्ट्रॉनिक्स, चिकित्सा, जैव प्रौद्योगिकी, सटीक यांत्रिकी और प्रकाशिकी, मोटर वाहन उद्योग और ऊर्जा - में नैनो प्रौद्योगिकी के ऐतिहासिक विकास और आधुनिक अनुप्रयोग से संबंधित मुद्दों को सुलभ रूप में प्रस्तुत करती है। आधुनिक समाज के जीवन में नैनोटेक्नोलॉजी की शुरूआत के सामाजिक-आर्थिक परिणामों और नैतिक पहलुओं पर विचार किया जाता है। नैनोटेक्नोलॉजी के उपयोग से संबंधित विषयों का अध्ययन करने वाले छात्रों, प्रासंगिक विशिष्टताओं के शिक्षकों के साथ-साथ विज्ञान और प्रौद्योगिकी में नवीनतम उपलब्धियों में रुचि रखने वाले पाठकों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए। |
लेखक:द्वारा संपादित यू. डी. त्रेताकोवा प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2009 यह प्रकाशन ऑप्टिकल, स्कैनिंग और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी विधियों द्वारा प्राप्त वैज्ञानिक तस्वीरों का एक एल्बम है, जो मुख्य रूप से रसायन विज्ञान संकाय, सामग्री विज्ञान संकाय, मॉस्को स्टेट यूनिवर्सिटी के कर्मचारियों द्वारा प्राप्त किया गया है। एम.वी. लोमोनोसोव और इंस्टीट्यूट ऑफ ऑन्कोलॉजी एंड केमिस्ट्री के नाम पर रखा गया। एन.एस. कुर्नाकोव आरएएस पिछले कुछ वर्षों में। तस्वीरों को उन खंडों में वर्गीकृत किया गया है जो इस पुस्तक के लेखकों की वैज्ञानिक रुचि के मुख्य क्षेत्रों को दर्शाते हैं और नैनो टेक्नोलॉजी के क्षेत्र में विकास से संबंधित हैं। एक अलग अध्याय, जिसके लिए सामग्री एनटी-एमडीटी द्वारा प्रदान की गई थी, स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोपी विधियों की क्षमताओं को प्रदर्शित करता है। रसायन विज्ञान, भौतिकी और सामग्री विज्ञान के आधुनिक क्षेत्रों में नवीनतम प्रगति में रुचि रखने वाले पाठकों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए। |
लेखक:एवदोकिमोव ए.ए./एड. सिगोवा ए.एस. प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2010 "इलेक्ट्रॉनिक्स में नैनोटेक्नोलॉजीज" विशेषता में अध्ययन करने वाले दूसरे-तीसरे वर्ष के छात्रों के लिए प्रयोगशाला कार्य का विवरण प्रस्तुत किया गया है। अपने काम के दौरान, छात्र नैनोकणों और नैनोकम्पोजिट के उत्पादन के कुछ तरीकों से परिचित हो जाएंगे, नैनोमीटर आकार की वस्तुओं के साथ काम करने में कौशल हासिल करेंगे और आधुनिक भौतिक और रासायनिक अनुसंधान विधियों में महारत हासिल करेंगे। कार्यों की प्रत्येक श्रृंखला एक सैद्धांतिक परिचय से पहले होती है, जो एक संक्षिप्त व्याख्यान नोट्स के रूप में काम कर सकती है। छात्रों, स्नातक छात्रों, डॉक्टरेट छात्रों, शास्त्रीय, शैक्षणिक और तकनीकी विश्वविद्यालयों के शिक्षकों के साथ-साथ नैनोटेक्नोलॉजी के विकास और अनुप्रयोग की समस्याओं पर काम करने वाले विशेषज्ञों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए। |
लेखक:स्ट्रॉस्टिन वी.वी. प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2010 नैनोटेक्नोलॉजी और नैनोऑब्जेक्ट्स के बारे में बुनियादी अवधारणाएँ दी गई हैं, नैनोकणों की विशिष्ट विशेषताओं और गुणों के बारे में जानकारी प्रदान की गई है। कार्यात्मक और संरचनात्मक सामग्री (फुलरीन, कार्बन नैनोट्यूब, लैंगमुइर आणविक फिल्में) और उनके अनुप्रयोगों पर विचार किया जाता है। नैनोकणों और ऑर्डर किए गए नैनोस्ट्रक्चर के उत्पादन के तरीकों पर काफी ध्यान दिया जाता है, कृत्रिम नैनोशेपिंग के परिणाम प्रस्तुत किए जाते हैं, और जांच के तरीके नैनोटेक्नोलॉजी, बीम और अन्य नए नैनोलिथोग्राफी तरीकों का वर्णन किया जाता है। नैनोटेक्नोलॉजी में विशेषज्ञता वाले उच्च शिक्षण संस्थानों के स्नातक और स्नातकोत्तर छात्रों के लिए। |
लेखक:रियाज़ोंकोव डी.आई., लेविना वी.वी., डिज़िडज़िगुरी ई.एल. प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2010 अल्ट्राफाइन (नैनो) सामग्री के उत्पादन के लिए विभिन्न तरीकों पर विचार किया जाता है - यांत्रिक, भौतिक, रासायनिक, जैविक। नैनोमटेरियल्स के विद्युत, चुंबकीय, थर्मल, ऑप्टिकल, प्रसार, रासायनिक और यांत्रिक गुणों के बारे में आधुनिक विचार सामान्यीकृत हैं। सामग्री की संरचना और नैनोकणों के ज्यामितीय आयामों पर इन गुणों की निर्भरता पर जोर दिया गया है और प्रदर्शित किया गया है। नैनोमटेरियल के भंडारण और परिवहन के मुद्दों पर काफी ध्यान दिया जाता है। "प्रक्रियाओं और सामग्रियों की भौतिक रसायन विज्ञान", "नैनोमटेरियल्स", "पाउडर धातुकर्म, समग्र सामग्री, कोटिंग्स", शिक्षकों, स्नातक छात्रों और उन्नत प्रशिक्षण पाठ्यक्रमों के छात्रों में अध्ययन करने वाले छात्रों के लिए। |
लेखक:शिश्किन जी.जी., एजेव आई.एम. प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2011 पाठ्यपुस्तक नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स की भौतिक और तकनीकी नींव की रूपरेखा तैयार करती है, जिसमें क्वांटम-आयामी संरचनाओं के आधार पर नैनोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के संचालन और विशेषताओं के सिद्धांत शामिल हैं: गुंजयमान सुरंग, एकल-इलेक्ट्रॉन और स्पिंट्रोनिक उपकरण। क्वांटम कंप्यूटर, सुपरकंडक्टर्स पर आधारित इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के साथ-साथ नैनोबायोइलेक्ट्रॉनिक्स उपकरणों की विशेषताओं पर विचार किया जाता है। प्रत्येक अध्याय स्व-अध्ययन के लिए परीक्षण प्रश्नों और कार्यों से सुसज्जित है। तकनीकी विश्वविद्यालयों के छात्रों, स्नातक छात्रों, शिक्षकों और इलेक्ट्रॉनिक्स के क्षेत्र में व्यावहारिक विशेषज्ञों के लिए। |
लेखक:मेलिखोव आई. वी. प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2006 पुस्तक सुपरसैचुरेटेड वातावरण से अलगाव के दौरान, साथ ही बाद के भंडारण और उपयोग के दौरान एक ठोस पदार्थ की स्थिति और गुणों का अध्ययन करने के कुछ प्रयोगात्मक परिणामों को एकत्रित और सारांशित करती है। निम्नलिखित मुद्दों पर विचार किया जाता है: ठोस पदार्थों के न्यूक्लियेशन का चरण, चरण बनाने वाले पदार्थ के कणों की वृद्धि, ढेर का चरण, पदार्थ का सहज क्रम, बाहरी प्रभावों के लिए ठोस पदार्थ की प्रतिक्रिया, विकासवादी प्रक्रिया के सैद्धांतिक मॉडल। उत्तरार्द्ध नैनोटेक्नोलॉजी के विकास के संबंध में प्रासंगिक हो गए हैं, जो नैनोमीटर रेंज में कणों से युक्त पदार्थों का उपयोग करता है। एल्गोरिथम उन्मुख अल्ट्रा-समानांतर बिटस्ट्रीम उपप्रोसेसरों के माइक्रोप्रोग्राम डिजाइन के लिए सभी चरणों और सहायक वाद्य प्लेटफार्मों का खुलासा किया गया है। |
लेखक:अलाकोज़ जी.एम., कोटोव ए.वी., कुरक एम.वी., पोपोव ए.ए., सेरिकोव ए.पी. प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2010 पुस्तक घरेलू बिट-स्ट्रीम प्रौद्योगिकियों को बनाने और उपयोग करने के अनुभव का सारांश देती है, जिसके प्रसार के लिए सुपरमॉलेक्यूलर और नैनोमीटर कंप्यूटर के क्षेत्र में निर्देशों के आरंभीकरण को उन्हें लागू करने वाले उपकरणों के निर्देशित संश्लेषण के साथ बदलना पर्याप्त है। एल्गोरिथम उन्मुख अल्ट्रा-समानांतर बिटस्ट्रीम उपप्रोसेसरों के माइक्रोप्रोग्राम डिजाइन के लिए सभी चरणों और सहायक वाद्य प्लेटफार्मों का खुलासा किया गया है। यह पुस्तक उन वैज्ञानिकों, इंजीनियरों और प्रबंधकों के लिए है जो टेक्नोट्रॉनिक कॉम्प्लेक्स के निर्माण पर काम कर रहे हैं जो 21वीं सदी की उच्च प्रौद्योगिकियों की उपस्थिति का निर्धारण करते हैं। यह सूचना प्रौद्योगिकी बनाने के तरीकों और साधनों के गहन अध्ययन के लिए विभिन्न विशिष्टताओं के छात्रों के लिए उपयोगी हो सकता है। |
लेखक:अकुलेनोक एम.वी., एंड्रीव वी.एम. और अन्य / सामान्य निर्देशन के तहत। ईडी। कोर्किश्को यू.एन. प्रकाशन का प्रथम वर्ष: 2011 इस पुस्तक को 2 खंडों में विभाजित करना अभिन्न सूक्ष्म और नैनो प्रौद्योगिकियों से संबंधित सामग्री की बड़ी मात्रा के कारण है; इसके अलावा, प्रत्येक खंड पूरी तरह से स्वतंत्र हित का है। दूसरा खंड तत्वों के आकार को कम करने की स्थितियों में पतली परतों और प्रवाहकीय, ढांकता हुआ और अर्धचालक सामग्री के स्थानीय क्षेत्रों के सब्सट्रेट की सतह पर गठन और "सूखी" नक़्क़ाशी के लिए तकनीकी और डिजाइन सिद्धांतों और तरीकों की विशेषताओं को रेखांकित करता है। सूक्ष्म और नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स, ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स, माइक्रोसिस्टम प्रौद्योगिकी की एकीकृत प्रौद्योगिकियों के लिए नैनोमीटर रेंज। एपिटैक्सियल प्रक्रियाएं, वैक्यूम-थर्मल और आयन-प्लाज्मा जमाव की प्रक्रियाएं, आयन, आयन-रासायनिक और प्लाज्मा-रासायनिक नक़्क़ाशी, थर्मल ऑक्सीकरण, थर्मल प्रसार और आयन आरोपण द्वारा डोपिंग विधियां, साथ ही फोटोलिथोग्राफी प्रक्रियाओं पर विचार किया जाता है। सूक्ष्म और नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स, माइक्रोइलेक्ट्रोमैकेनिकल सिस्टम, ठोस राज्य भौतिकी और सामग्री विज्ञान के क्षेत्र में विशेषज्ञता वाले उच्च शिक्षण संस्थानों के स्नातक और स्नातकोत्तर छात्रों के लिए। यह पुस्तक संबंधित क्षेत्रों के इंजीनियरों और तकनीकी कर्मचारियों के लिए उपयोगी हो सकती है। |
रोस्तोव क्षेत्र के सामान्य और व्यावसायिक शिक्षा मंत्रालय
रोस्तोव क्षेत्र का राज्य बजटीय व्यावसायिक शैक्षणिक संस्थान
"तारासोव्स्की बहुविषयक कॉलेज"
शैक्षिक परियोजना
विषय पर: "भविष्य के विकास पर नैनो टेक्नोलॉजी का प्रभाव"
कार्य प्रमुख:
बरसोवा टी.एन.
प्रौद्योगिकी शिक्षक
पी. तारासोव्स्की
2017
सामग्री
परिचय……………………………………………………………………3
नैनोटेक्नोलॉजी का उद्भव…………………………………………4
रूस में नैनोटेक्नोलॉजीज………………………………………………5
नैनोटेक्नोलॉजी का दायरा……………………………………7
नैनोटेक्नोलॉजी का भविष्य, समस्याएँ और संभावनाएँ……………………9
विश्लेषण…………………...12
निष्कर्ष…………………………………………………………13
सन्दर्भों की सूची……………………………………………………14
परिचय
आधुनिक नैनोटेक्नोलॉजी का हमारा युग अभी भी स्थिर नहीं है, इसलिए हर दिन नई खोजें होती रहती हैं।
इस विषय की प्रासंगिकता हमारे जीवन और विश्व समाज में नैनोटेक्नोलॉजी के महत्व और भविष्य के विकास पर नैनोटेक्नोलॉजी के प्रभाव के कारण है।
नैनोटेक्नोलॉजी 21वीं सदी की शुरुआत की एक प्रमुख अवधारणा है, जो एक नई वैज्ञानिक और तकनीकी क्रांति का प्रतीक है। ये "उच्चतम" प्रौद्योगिकियां हैं, जिनके विकास पर प्रमुख आर्थिक शक्तियां आज अरबों डॉलर खर्च कर रही हैं।
वैज्ञानिकों के पूर्वानुमान के अनुसार, 21वीं सदी में नैनो टेक्नोलॉजी पदार्थ के हेरफेर में वही क्रांति लाएगी जो कंप्यूटर ने 20वीं सदी में सूचना के हेरफेर में पैदा की थी।
सबसे संभावित वैज्ञानिक सफलताओं में, विशेषज्ञ कंप्यूटर प्रदर्शन में उल्लेखनीय वृद्धि, नव निर्मित ऊतकों का उपयोग करके मानव अंगों की बहाली, दिए गए परमाणुओं और अणुओं से सीधे बनाई गई नई सामग्रियों का उत्पादन, साथ ही रसायन विज्ञान और भौतिकी में नई खोजों का नाम लेते हैं।
कार्य के लक्ष्य और उद्देश्य:
नैनोटेक्नोलॉजी की अवधारणा का विस्तार करें, विज्ञान की दिशाओं का अध्ययन करें।
नैनोटेक्नोलॉजी के इतिहास का अध्ययन करें
वस्तुओं और सामग्रियों के गुणों के उपयोग का विश्लेषण करें
नैनोटेक्नोलॉजी के मुख्य कार्यों का अध्ययन करें
मानव जीवन में नैनो प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग का अन्वेषण करें
निर्माण, मैकेनिकल इंजीनियरिंग, ऊर्जा, परमाणु और विद्युत उद्योगों में उपयोग किए जाने पर इस तकनीक के सकारात्मक और नकारात्मक प्रभावों का विश्लेषण करें।
नैनोटेक्नोलॉजी का उद्भव
उन विधियों का पहला उल्लेख जिन्हें बाद में नैनोटेक्नोलॉजी कहा गया, रिचर्ड फेनमैन के भाषण से जुड़ा है"वहां नीचे बहुत जगह है।", उनके द्वारा 1959 में बनाया गया था, जिसमें उन्होंने सुझाव दिया था कि उचित आकार के मैनिपुलेटर का उपयोग करके एकल परमाणुओं को यांत्रिक रूप से स्थानांतरित करना संभव है, कम से कम ऐसी प्रक्रिया वर्तमान में ज्ञात भौतिक कानूनों का खंडन नहीं करेगी।
नैनोटेक्नोलॉजी उन वस्तुओं की तकनीक है जिनका आयाम लगभग 10 होता है -9 मी (परमाणु, अणु)। नैनोटेक्नोलॉजी प्रक्रियाएं क्वांटम यांत्रिकी के नियमों का पालन करती हैं।
नैनोटेक्नोलॉजी चुनौतियां
नैनोटेक्नोलॉजी का सबसे महत्वपूर्ण कार्य पूर्व निर्धारित गुणों वाली सामग्रियों और वस्तुओं का डिजाइन, निर्माण, संश्लेषण करना है। नैनोकण के आकार या उसमें परमाणुओं की संख्या पर भौतिक रासायनिक गुणों की निर्भरता स्थापित करना नैनोटेक्नोलॉजी के मुख्य कार्यों में से एक है।
नैनोटेक्नोलॉजी का अगला चरण सामग्रियों का नहीं, बल्कि मौलिक रूप से नई गुणात्मक विशेषताओं और उद्देश्यों के साथ तैयार उत्पादों का लक्षित निर्माण है।
रूस में नैनो टेक्नोलॉजी
फिलहाल, रूस नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में निर्विवाद नेता नहीं है। विश्व बाजार में रूसी "नैनो" की हिस्सेदारी अभी भी बहुत छोटी है और केवल 0.07 प्रतिशत है। इसके लिए कई कारण हैं। सबसे पहले, इस क्षेत्र के लिए अपर्याप्त धन और योग्य विशेषज्ञों की कमी।
ताड़ दो देशों का है: संयुक्त राज्य अमेरिका और जापान। यह आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि जापान विज्ञान के इस क्षेत्र के विकास में सक्रिय रूप से निवेश करने वाला पहला देश था, फिर संयुक्त राज्य अमेरिका, उसके बाद यूरोपीय देश, नैनो टेक्नोलॉजी के क्षेत्र में विश्व नेतृत्व की दौड़ में शामिल हो गए। पिछले कुछ समय से विभिन्न क्षेत्रों में दुनिया को प्रभावित करने वाला चीन भी रफ्तार पकड़ रहा है। रूस अभी हाल ही में इस "दौड़" में शामिल हुआ है। अगला कदम 24 अप्रैल, 2007 को रूसी संघ के राष्ट्रपति द्वारा राष्ट्रपति पहल "नैनोउद्योग के विकास के लिए रणनीति" पर हस्ताक्षर करना था।
घरेलू विज्ञान के उदय के बिना रूसी अर्थव्यवस्था का आधुनिकीकरण असंभव है। आज, अधिकांश लोगों के लिए, "नैनोटेक्नोलॉजी" वही अमूर्तता है जो पिछली सदी के 30 के दशक में परमाणु तकनीक थी। हालाँकि, नैनोटेक्नोलॉजी पहले से ही आधुनिक उद्योग और विज्ञान के विकास में एक महत्वपूर्ण दिशा बनती जा रही है।
19 जुलाई 2007 को, राज्य निगम रुस्नानो को "नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में राज्य की नीति को लागू करने, नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में नवीन बुनियादी ढांचे को विकसित करने और आशाजनक नैनोटेक्नोलॉजी और नैनोउद्योग के निर्माण के लिए परियोजनाओं को लागू करने" के लिए बनाया गया था।
नवंबर 2007 में, रूसी संघ की सरकार ने निगम की गतिविधियों के लिए 130 बिलियन रूबल आवंटित किए, जिसे रुस्नानो की अधिकृत पूंजी में योगदान दिया गया था।
आज, निगम में देश के कुछ बेहतरीन विशेषज्ञ शामिल हैं, जिन्हें विज्ञान, व्यवसाय और सरकार के बीच पारस्परिक रूप से लाभप्रद सहयोग स्थापित करना होगा।
8 अक्टूबर 2008 को, "रूस की नैनोटेक्नोलॉजिकल सोसायटी" बनाई गई, जिसके कार्यों में "नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में रूसी समाज को शिक्षित करना और देश के नैनोटेक्नोलॉजिकल विकास के पक्ष में अनुकूल जनमत बनाना" शामिल है।
विज्ञान के प्राथमिकता वाले क्षेत्रों को लागू करने के लिए 18 मार्च 2010 को रूसी राष्ट्रपति दिमित्री मेदवेदेव ने स्कोल्कोवो में एक रूसी "सिलिकॉन वैली" के निर्माण की घोषणा की। राज्य के प्रमुख ने कहा कि यह परिसर आधुनिकीकरण के पांच प्राथमिकता वाले क्षेत्रों - ऊर्जा, सूचना प्रौद्योगिकी, दूरसंचार, जैव चिकित्सा प्रौद्योगिकी, परमाणु प्रौद्योगिकी - के क्षेत्र में काम करने के लिए बनाया जाएगा।
नैनोटेक्नोलॉजी का दायरा
निर्माण में नैनोमटेरियल
निर्माण के लिए नैनोमटेरियल, शक्तिशाली सौर पैनलों पर आधारित स्वायत्त ऊर्जा स्रोत, जल और वायु शोधन के लिए नैनोफिल्टर।
कंक्रीट में नैनोकण (कार्बन नैनोट्यूब सहित) जोड़ने से यह कई गुना मजबूत हो जाता है।
इमारतों को आग से बचाने के लिए, नैनोटेक्नोलॉजीज नई गैर-ज्वलनशील सामग्री (उदाहरण के लिए, मिट्टी के नैनोकणों वाले केबल इन्सुलेशन) और अति-संवेदनशील नैनोफायर सेंसर के "स्मार्ट" नेटवर्क दोनों की पेशकश करती हैं।
जहां तक घरेलू उपकरणों का सवाल है - रेफ्रिजरेटर, टेलीविजन, प्लंबिंग फिक्स्चर, लाइटिंग फिक्स्चर, रसोई उपकरण - नैनोटेक्नोलॉजी के लिए अनुप्रयोगों का क्षेत्र अटूट है।
उद्योग में नैनोमटेरियल्स
फिलहाल, नैनोमटेरियल सबसे कम विषैले होते हैं और जीवित कोशिका (मानव, पौधे, जानवर) के साथ सबसे अधिक जैव-संगत होते हैं। उत्पादित नैनोमटेरियल का उपयोग किसी भी उद्योग में किया जाता है:
ईंधन (ईंधन उत्प्रेरक, बढ़ती ऑक्टेन संख्या);
कॉस्मेटिक (सूक्ष्म तत्वों, जीवाणुनाशक गुणों के साथ संवर्धन);
कपड़ा, जूता (कपड़ों और जूतों के जीवाणुनाशक और उपचार गुण);
पेंट और वार्निश (जीवाणुनाशक वार्निश और पेंट, विशेष कोटिंग्स);
चमड़ा (त्वचा का एंटिफंगल उपचार);
चिकित्सा (नई पीढ़ी की दवाएं, सूक्ष्म तत्वों के नैनोविटामिन कॉम्प्लेक्स);
कृषि-औद्योगिक परिसर में (नैनोउर्वरक, फ़ीड योजक, उत्पाद भंडारण), आदि।
नैनोमेडिसिन और रासायनिक उद्योग
आधुनिक चिकित्सा में एक दिशा जो नैनो-आणविक स्तर पर मानव जैविक प्रणालियों को ट्रैक करने, डिजाइन करने और संशोधित करने के लिए नैनोमटेरियल्स और नैनोऑब्जेक्ट्स के अद्वितीय गुणों के उपयोग पर आधारित है।
डीएनए नैनोटेक्नोलॉजी - उनके आधार पर स्पष्ट रूप से परिभाषित संरचनाएं बनाने के लिए डीएनए अणुओं और न्यूक्लिक एसिड के विशिष्ट आधारों का उपयोग करती है।
एक अच्छी तरह से परिभाषित रूप (बीआईएस-पेप्टाइड्स) की दवा अणुओं और औषधीय तैयारियों का औद्योगिक संश्लेषण।
सैन्य नैनो प्रौद्योगिकी.
शायद सैन्य उद्देश्यों के लिए नैनो टेक्नोलॉजी के उपयोग का पहला तथ्य दमिश्क स्टील (अपनी उच्चतम ताकत के लिए जाना जाता है) के नमूने का अध्ययन माना जाना चाहिए। हाइड्रोक्लोरिक एसिड में धातु के नमूने की सतह को खोदने के बाद, शोधकर्ताओं ने नैनोमीटर अनुप्रस्थ आयामों के साथ धागे जैसी वस्तुओं की खोज की
सतह के विस्तृत अध्ययन से पता चला कि सतह पर बहु-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब हैं, जो अंदर सीमेंटाइट - आयरन कार्बाइड Fe से भी भरे हुए हैं। 3 सी, जिसकी कठोरता बहुत अधिक है।
विभिन्न प्रकार के सुरक्षात्मक उपकरणों का निर्माण नैनो प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में सैन्य अनुसंधान के क्षेत्रों में से एक है।
नैनोटेक्नोलॉजी का भविष्य: समस्याएं और संभावनाएं
नैनोटेक्नोलॉजी और नैनोडिवाइसेस तकनीकी प्रणालियों में सुधार की दिशा में एक स्वाभाविक कदम हैं। वर्तमान में, नैनोटेक्नोलॉजी में केवल मामूली प्रगति ही बाजार में है, जैसे स्व-सफाई कोटिंग्स और पैकेजिंग जो भोजन को लंबे समय तक ताजा रखती हैं। हालाँकि, वैज्ञानिक निकट भविष्य में नैनोटेक्नोलॉजी के विजयी मार्च की भविष्यवाणी करते हैं।
अमेरिकी एसोसिएशन नेशनल साइंस फाउंडेशन के पूर्वानुमान के अनुसार, अगले 10-15 वर्षों में दुनिया में नैनो तकनीक का उपयोग करने वाली वस्तुओं और सेवाओं के बाजार की मात्रा 1 ट्रिलियन तक बढ़ सकती है। डॉलर:
स्वास्थ्य देखभाल के क्षेत्र में, नैनोटेक्नोलॉजी जीवन प्रत्याशा बढ़ा सकती है और मानव शारीरिक क्षमताओं का विस्तार कर सकती है;
फार्मास्युटिकल उद्योग में, सभी उत्पादों का लगभग आधा हिस्सा नैनोटेक्नोलॉजी पर निर्भर होगा;
रासायनिक उद्योग में, नैनोसंरचित उत्प्रेरक पहले से ही गैसोलीन और अन्य रासायनिक प्रक्रियाओं के उत्पादन में उपयोग किए जाते हैं;
परिवहन उद्योग में, नैनोटेक्नोलॉजी और नैनोमटेरियल्स से हल्की, अधिक विश्वसनीय और सुरक्षित कारें बनाना संभव हो जाएगा;
कृषि और पर्यावरण संरक्षण में, नैनोटेक्नोलॉजी का उपयोग फसल की पैदावार बढ़ा सकता है, पानी को फ़िल्टर करने के अधिक लागत प्रभावी तरीके प्रदान कर सकता है, पर्यावरण प्रदूषण को कम कर सकता है और महत्वपूर्ण संसाधनों को बचा सकता है।
नैनोटेक्नोलॉजी से अधिक कुशल प्रकाश व्यवस्था, ईंधन सेल, हाइड्रोजन बैटरी, सौर सेल, ऊर्जा स्रोतों के वितरण और उत्पादन के विकेंद्रीकरण के माध्यम से ऊर्जा समस्याओं को हल करने की उम्मीद है।
वैज्ञानिकों का कहना है कि मानवता को नुकसान पहुंचाने से पहले नैनोटेक्नोलॉजी और अन्य क्षेत्रों में अनुसंधान बंद कर देना चाहिए।
नैनोटेक्नोलॉजी के बारे में डर 1986 में ड्रेक्सलर के इंजन ऑफ क्रिएशन के प्रकाशन के बाद दिखाई देने लगा, जहां उन्होंने न केवल नैनोटेक्नोलॉजिकल भविष्य की एक यूटोपियन तस्वीर चित्रित की, बल्कि इस सिक्के के "दूसरे पक्ष" को भी छुआ।
उनमें से एक समस्या जो उन्हें सबसे गंभीर लगती थी, उसे उन्होंने "ग्रे गू समस्या" कहा। इसका ख़तरा यह है कि नियंत्रण प्रणालियों में आकस्मिक या जानबूझकर क्षति के परिणामस्वरूप नियंत्रण से बाहर होने वाले नैनोरोबोट, जंगलों, कारखानों, घरेलू जानवरों और लोगों सहित निर्माण सामग्री के रूप में अपने रास्ते में आने वाली हर चीज़ का उपभोग करते हुए, खुद को अनंत काल तक कॉपी करना शुरू कर सकते हैं। गणना से पता चलता है कि सैद्धांतिक रूप से ऐसा नैनोरोबोट अपनी संतानों के साथ कुछ ही घंटों में पृथ्वी के संपूर्ण बायोमास को संसाधित करने में सक्षम होगा।
आज निम्नलिखित प्रश्न भी उठते हैं:
क्या शैक्षिक प्रणाली नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में पर्याप्त रूप से योग्य विशेषज्ञों को प्रशिक्षित करने में सक्षम है?
क्या नैनोटेक्नोलॉजी के कारण उत्पादों की लागत में कमी से वे आतंकवादियों के लिए आसानी से उपलब्ध हो सकते हैं?
कुछ पदार्थ जो वर्तमान में आणविक पैमाने पर बन रहे हैं, उन्हें साँस के माध्यम से अंदर लेने का क्या प्रभाव होगा?
यदि कंप्यूटर चिप्स से लेकर हवाई जहाज के पेंट तक बड़ी मात्रा में नैनोमटेरियल पर्यावरण में छोड़ा जाए तो क्या होगा? क्या नैनोमटेरियल्स से एलर्जी होगी?
क्या हमारे शरीर में नैनोकणों के आक्रमण से अप्रत्याशित परिणाम होंगे?
आज शोधकर्ताओं के सामने आने वाले ये और अन्य प्रश्न वास्तव में बहुत प्रासंगिक और महत्वपूर्ण हैं। नैनोटेक्नोलॉजी की दौड़ में, वैज्ञानिकों को अन्य लोगों के जीवन और स्वास्थ्य की पूरी जिम्मेदारी लेनी चाहिए, ताकि वे लापरवाह कट्टरपंथी न बनें, संभावित दुखद परिणामों और आपदाओं के बारे में सोचने की जहमत न उठाएं।
विश्लेषण सकारात्मक और नकारात्मक प्रभाव
फ़ायदा:
नैनोटेक्नोलॉजी दवाओं की नई पीढ़ी बनाने में मदद करेगी। कई असाध्य रोग परास्त होंगे।
नैनो तकनीक पर आधारित नए प्रकार के हथियार और नई रक्षा प्रणालियाँ बनाई जाएंगी, जिससे देश की रक्षा क्षमता में सुधार होगा।
नैनोटेक्नोलॉजी के विकास की बदौलत कंप्यूटर प्रौद्योगिकी में क्रांति आ जाएगी।
नैनोटेक्नोलॉजीज ऊर्जा समस्याओं का समाधान करेगी; उनके कार्यान्वयन से पारंपरिक लोगों का अधिक कुशलता से उपयोग करना संभव हो जाएगा और नए ऊर्जा स्रोतों का रास्ता खुल जाएगा।
चोट:
नैनोटेक्नोलॉजी नई बीमारियों का कारण बनेगी, जिनसे नई "नैनोमेडिसिनें" भी नहीं बचा पाएंगी।
नैनोटेक्नोलॉजी पर आधारित नए हथियार आतंकवादियों के हाथों में पड़ सकते हैं, जिससे अराजकता और युद्ध हो सकता है।
सूचना प्रदर्शित करने और प्रसारित करने के लिए नैनोसेंसर, नैनोसेंसर और अन्य प्रणालियों का विकास अंततः गोपनीयता को समाप्त कर देगा।
नैनोमटेरियल्स उत्पादन उद्योग के विकास से पर्यावरण प्रदूषण और भी अधिक गंभीर हो जाएगा।
निष्कर्ष
1. नैनोटेक्नोलॉजी भविष्य का प्रतीक है, सबसे महत्वपूर्ण उद्योग है, जिसके बिना सभ्यता का आगे विकास अकल्पनीय है।
2.नैनोटेक्नोलॉजी के उपयोग की संभावनाएं व्यावहारिक रूप से असीमित हैं - कैंसर कोशिकाओं को मारने वाले सूक्ष्म कंप्यूटर से लेकर कार इंजन तक जो पर्यावरण को प्रदूषित नहीं करते हैं।
3. वर्तमान में, नैनो टेक्नोलॉजी अनुसंधान का एक बहुत व्यापक क्षेत्र है, जिसमें भौतिकी, रसायन विज्ञान, जीव विज्ञान, इलेक्ट्रॉनिक्स, चिकित्सा और अन्य विज्ञान के कई क्षेत्र शामिल हैं।
4. नैनोटेक्नोलॉजी आज अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, जो अपार संभावनाओं से भरपूर है। भविष्य में वैज्ञानिकों को नैनोसाइंस से जुड़े कई सवालों को सुलझाना होगा और इसके गहरे रहस्यों को समझना होगा। लेकिन इसके बावजूद, नैनो टेक्नोलॉजी पहले से ही आधुनिक मनुष्य के जीवन पर बहुत गंभीर प्रभाव डाल रही है।
5. बड़ी संभावनाएँ बड़े खतरे भी लाती हैं। इस संबंध में, लोगों को शांतिपूर्ण उद्देश्यों के लिए अपने अनुसंधान को निर्देशित करते हुए, नैनोटेक्नोलॉजी की अभूतपूर्व संभावनाओं के बारे में बेहद सावधान रहना चाहिए। अन्यथा, वह अपने अस्तित्व को खतरे में डाल सकता है।
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