воскресенье, 10 февраля 2013 г.

самосборка и самоорганизация в нанотехнологию

Самосборка и самоорганизация

Дополнительный материал:

Самосборка наноструктур.

. Нереальные устройства и существа. Обсуждение парадоксов наномира и законов "больших чисел".

. Понятие самоорганизации. Сравнение понятий "самосборка" и "самоорганизация".

. Элементы неравновесной термодинамики.

. Использование микросферной литографии для получения наноструктур. Обсуждение возможностей метода.

. Фотонные кристаллы как продукт самосборки. Обсуждение возможностей использования фотонных кристаллов и других сверхрешеток в науке и технике, природные примеры фотонных кристаллов (опал, насекомые).

. Формирование упорядоченных монослоев. Обсуждение возможностей использования самособирающихся монослоев для получения наноматериалов.

. Получение ряда наноматериалов. Обсуждение примеров самосборки и ограничений метода.

. Понятие самосборки. Обсуждение возможностей использования самосборки для создания наноматериалов. Самосборка в природе и технике.

Основные лекции:

Краткая пояснительная записка: Получение наноматериалов с уникальными свойствами, как правило, основано на тех или иных структур, причем часто - иерархических, полезные функции которых определяются не только наноуровнем, но также и другими уровнями структуры. При этом достаточно трудно ожидать, что на наноуровне возможна искусственная манипуляция отдельными нанообъектами с целью "ручной" сборки материала. Это пока что нецелесообразно (медленно и требует совершения большого объема работы). Поэтому естественным способом получения наноматералов могут являться . Организация (возникновение упорядочения) при самосборке контролируется, главным образом, конкуренцией различных сил взаимодействия, часто молекулярной природы, наподобие гидрофильных – гидрофобных взаимодействий, сил гравитации, Ван-дер-Ваальсовых или кулоновских взаимодействий. Самосборка– процесс образования упорядоченной надмолекулярной структуры или среды, в котором в практически неизменном виде принимают участие только компоненты (элементы) исходной структуры, аддитивно составляющие или «собирающие», как части целого, результирующую сложную структуру. Самоорганизация может быть использована как механизм создания сложных «шаблонов», процессов и структур на более высоком иерархическом уровне организации, чем тот, что наблюдался в исходной системе, за счет многочисленных и многовариантных взаимодействий компонент на низких уровнях, на которых существуют свои, локальные, законы взаимодействия, отличные от коллективных законов поведения самой упорядочивающейся системы. Для процессов самоорганизации характерны различные по масштабу энергий взаимодействия, а также существование ограничений степеней свободы системы на нескольких различных уровнях ее организации.

Аудитория: школьники 7-11 классов

Цель курса: ознакомление с понятиями самосборки и самоорганизации, часто используемых для получения современных наноматериалов

Номер курса в каталоге: 6

Название курса: Самоорганизация и материалы

Ключевые слова: 

Миникурс 6. Самоорганизация и материалы

Миникурс 6. Самоорганизация и материалы

Комментариев нет:

Отправить комментарий