Основные понятия в области нанотехнологий, стандартизация нанообъектов и наноматериалов. Лекция 1

Содержание

Слайд 2

Слайд 3

Введение Основные понятия и определения в области нанотехнологий. Стандартизация нанообъектов и

Введение
Основные понятия и определения в области нанотехнологий. Стандартизация нанообъектов и

наноматериалов.
История развития нанотехнологий. Инструменты нанотехнологий.
Отдельные представители наноматериалов
Отдельные представители наноматериалов: нанообъекты и наноструктурированные материалы.
Способы получения наноматериалов
Подходы к классификации способов получения наноматериалов. Принципы (типы) нанотехнологий: «сверху-вниз» (top-down approach), «снизу-вверх» (bottom-up approach)
Применение нанотехнологий
Нанотехнологии в строительстве, сельском хозяйстве, медицине, материаловедении, экологии.

Содержание курса

Слайд 4

Слайд 5

Лекции: Основные понятия и определения в области нанотехнологий. Стандартизация нанообъектов и

Лекции:
Основные понятия и определения в области
нанотехнологий. Стандартизация нанообъектов
и наноматериалов.
История

нанотехнологий.

Введение (1 модуль)

Практические занятия:
Размерная шкала природных и синтетических объектов и материалов. Фрактальные объекты.
Инструментарий нанотехнологий. Оптическая и электронная микроскопия (ПЭМ, СЭМ, СЗМ).
Композиционные материалы. Структура и свойства.

Слайд 6

Технология (от др.-греч. τέχνη — искусство, мастерство, умение; λόγος — «слово»,

Технология (от др.-греч. τέχνη — искусство, мастерство, умение; λόγος — «слово», «мысль», «смысл», «понятие») —
совокупность  методов и инструментов для

достижения желаемого результата; в широком смысле — применение научного знания для решения практических задач. Технология включает в себя способы работы, её режим, последовательность действий (Википедия).

Основные понятия и определения в области Нанотехнологий

Технология – это совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции.

Слайд 7

Технологии производства Технологии индустриального производства Технологии агропромышленного производства Лёгкая промышленность Пищевая промышленность Общественное питание и проч.

Технологии производства
Технологии индустриального производства
Технологии агропромышленного производства

Лёгкая промышленность
Пищевая промышленность
Общественное питание и проч.
Слайд 8

Слайд 9

Технология производства газобетона: 1. Сборка и подготовка форм к заливке. 2.

Технология производства газобетона:
1. Сборка и подготовка форм к заливке. 
2. Растаривание, взвешивание

ингредиентов газобетонного раствора (цемент, известь, песок, вода, газообразователь).
3. Смешивание ингредиентов, взятых в определённом соотношении в смесителе.
4. Заливка готового раствора в предварительно подогретые до температуры 35-40 °С формы или в опалубку.
5. Выдержка газобетонного массива в течение 1 – 2,5 часа после заливки форм .
6. Резка газобетона.
7. Выдержка нарезанных блоков под теплоизолирующим колпаком в течение нескольких часов.
8. Извлечение блоков из форм, складирование на поддон, упаковка продукции для отправки на склад.
9. Очистка форм.
Соблюдение технологического режима – производство продукции с конкретными характеристиками (механич, термич и т.д.), определенного качества.
Слайд 10

Контроль качества сырья, п/ф, готовой продукции: 1. Идентификация сырья по ТТН

Контроль качества сырья, п/ф, готовой продукции:
1. Идентификация сырья по ТТН и

паспорту. 
2. Анализ качества сырья (химический состав, влажность, дисперсность и др.)
3. Анализ качества полуфабрикатов (химический состав, физические характеристики, форма и размеры и др.).
4. Анализ качества готовой продукции.

ГОСТ, ТУ, Методики, Руководства, технологические карты
и др. НД

Слайд 11

Произведено в соответствии с утвержденными НД (слева). В процессе производства -

Произведено в соответствии с утвержденными НД (слева).
В процессе производства - контроль

сырья, п/ф, соблюдения технологических режимов (справа).
Сертификация готовой продукции (внизу).
Слайд 12

размер кирпича (25 см) крупный щебень песок наполнители для шпатлевок, структурных

размер
кирпича
(25 см)

крупный щебень

песок

наполнители для шпатлевок, структурных красок

наполнители
для обычных красок,


эмалей

оптимальный
размер
пигментов
(0,2 – 1 мкм)

Слайд 13

Нанотехнологии – это технологии производства материалов и устройств с использованием объектов,

Нанотехнологии – это технологии производства материалов и устройств с использованием объектов,

размеры которых находятся в пределах от 1 до 100 нанометров (10−9 или 1/1.000.000.000 м)

Нанотехнологии — это способы производства и применения искусственно созданных объектов нанометровых размеров.

Нанотехнологии — это технологии изучения нанометровых объектов, и работы с нанообъектами, что сравнимо с размерами отдельных молекул и атомов.

Слайд 14

Р. Фейнман, 1959 г. “При переходе к изучению самых маленьких объектов

Р. Фейнман, 1959 г.
“При переходе к изучению самых маленьких объектов

мы сталкиваемся со многими разнообразными явлениями, создающими новые возможности. Поведение отдельных атомов подчиняется законам квантовой механики и не имеет аналогов в макроскопическом масштабе, поэтому “внизу” мы будем постоянно наблюдать новые закономерности и эффекты, предполагающие новые варианты использования”.
Слайд 15

Нанотехнологии: - фундаментальные исследования и знания свойств и особенностей поведения нанообъектов;

Нанотехнологии:
- фундаментальные исследования и знания свойств и особенностей поведения нанообъектов;
- совокупность

разнообразных методов, методик и технологий обработки, в том числе промышленных, применяемых к объектам в наномасштабе;
- собственно результаты – нанопродукция.
Слайд 16

Развитие терминологии в области нанотехнологий и нанонауки Нанотехнологии - новое междисциплинарное

Развитие терминологии в области нанотехнологий и нанонауки
Нанотехнологии - новое междисциплинарное

направление в развитии науки и техники (медицина, фармацевтика, машиностроение, материаловедение, электроника и т.д.).
Одна из первоочередных задач - разработка единой терминологии, обеспечивающей эффективную коммуникацию («взаимопонимание»).
Терминология и связанные с ней вопросы:
стандартизации и классификации наноматериалов,
продукции наноиндустрии
развиваются в последние 15 – 25 лет на различных уровнях:
международный,
Европейский,
национальный (государственный),
отраслевой.

В.Г. Удовицкий. О терминологии, стандартизации и классификации в области
нанотехнологий и наноматериалов. ФІП ФИП PSE, 2008, т. 6, № 3-4, vol. 6, No. 3-4

Слайд 17

Китай, декабрь 2003 г. создана объединенная рабочая группа по стандартизации наноматериалов

Китай, декабрь 2003 г. создана объединенная рабочая группа по стандартизации

наноматериалов (United Working up for Nanomaterials standardization). К декабрю 2004 г. было опубликовано уже 7 стандартов;
Британский институт стандартов (BSI), июнь 2004 г. создан комитет
по нанотехнологиям (NTI/1). К 2008 г разработано и опубликовано 6
терминологических стандартов и 3 руководящих НД;
Американский национальный институт стандартов (ANSI), август 2004 г.
создана Группа по стандартам для нанотехнологий (Nanotechnology
Standards Panel);
Европейский комитет по стандартизации (CEN), март 2004 г. создана
рабочая группа по нанотехнологиям (CEN/BTWG 166 ‘Nanotechnology’);


Работа ведется специально создаваемыми компетентными организациями (группами, комитетами, институтами и пр.), в частности:

Слайд 18

Американская Международная организация, разрабатывающая стандарты для материалов, продуктов, систем и услуг,

Американская Международная организация, разрабатывающая стандарты
для материалов, продуктов, систем

и услуг, ASTM (American Socity for Testing
and materials), январь 2005 г создан комитет Е56 для разработки стандартов
в области нанотехнологий.

К 2008 г. разработан и опубликован ряд стандартов, в том числе Е2456-06
“Терминология для нанотехнологий”

Международная организациия по стандартизации (International Organization
for Standardization, ISO), объединяющая 157 государств-членов, июнь 2005 г.
создан ТК по разработке стандартов для нанотехнологий (ISO TC 229 или
ИСО ТК 229) (29 активных участников, в т.ч. РФ).

Слайд 19

Рабочим группам ИСО/ТК 229 определены следующие задачи: разработка международных стандартов в

Рабочим группам ИСО/ТК 229 определены следующие задачи:

разработка международных стандартов в области

терминологии и номенклатуры (описание, название нанообъектов);
разработка международных стандартов в сфере метрологии и контрольно-измерительной аппаратуры (визуализация, характеризация, измерение нанообъектов);
стандартизация в области методологии выполнения испытаний
(определение механических, физико-химических свойств нанообъектов);
стандартизация в области безопасности нанотехнологий, охраны окружающей среды и здоровья людей.
Слайд 20

РФ: «Программа разработки стандартов в наноиндустрии на 2010-2014 гг.», (Росстандарт, ОАО «Роснано», ФГУП «ВНИИМАШ» и пр).

РФ: «Программа разработки стандартов в наноиндустрии на 2010-2014 гг.», (Росстандарт, ОАО

«Роснано», ФГУП «ВНИИМАШ» и пр).
Слайд 21

Слайд 22

Слайд 23

Слайд 24

Слайд 25