Дәрістер тезистері
жүктеу/скачать 3,65 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Нанотехнология
| Нанотехнология (грек. nanos – ергежейлі және технология) – кеңістіктің нанометрлік аймағындағы жеке атомдарға, молекулаларға, молекулалық жүйелерге әсер ету арқылы жаңа физика-химиялық қасиеттері бар молекулалар, наноқұрылымдар, наноқұрылғылар мен материалдар алу мүмкіндіктерін зерттейтін қолданбалы ғылым. Нанометр дегеніміз бір метрдің миллиардтан бір бөлігі (1 нанометр=10-9 метр).
«Нанотехнология» деген сөзді қазақ тілінде түсіндіретін болсақ, «кішкентай өлшемді технология» дегенді білдіреді. Бұл жерде «нано» сөзі «миллиардтың бір бөлшегі» деген мағынаны береді. Нанотехнология терминін қолданысқа алғаш рет 1974 жылы жапон физигі Норио Танигути енгізген. Макроскопиялық заңдылықтарға сүйенетін басқа инженерлік ғылымдардан нанотехнологияның негізгі ерекшелігі, нанонысандар үшін кванттық және молекулааралық өзара әсерлесудің күшті болуына байланысты. Нанотехнология саласындағы зерттеулер қазірдің өзінде практикалық маңызы зор нәтижелер беруде. Нанотехнология – бұл адамның көзіне көрінбейтін майда бөлшектерді белгілі бір ретке келтіре отырып, оның ерекшеліктерін алдын-ала белгілеп беру арқылы әлдебір құрылымды құрастыруға қажетті жекелеген атомдарды ыңғайлап орналастыру. Нанотехнология – осындай кішігірім өлшемдермен айналысатын ғылым. Қазіргі таңда нанотехнологиялар үлкен сұранысқа ие болып отыр. Нанотехнологиялардың арқасында заманауи есептеуіш машиналар мен өндірістік технологиялардың, тіпті дәрі-дәрмектердің де өндіріліп жатқаны баршамызға белгілі. Бұған ғылыми фантастикаға ден қойған бірқатар жаңашылдардың да сенімсіздік танытары күмәнсіз. Мәселен, «Scientifus Ameriсa» журналының болжамына сүйенсек, таяу арада көлемі пошта маркасына тең медициналық құрылғы жасалады екен. Соны жарақат алған жерге қойса жеткілікті, ол қанның құрамын, қандай дәрі қажет екенін анықтап, сол дәрі-дәрмекті қанның құрамына өзі жібереді. 2025 жылы дайын атомнан кез келген затты құрастыруға қабілетті алғашқы нанороботтар жасалмақшы. Ауыл шаруашылығында да айтарлықтай өзгерістер болады: нанороботтар өсімдіктер мен жануарларды алмастырып, азық-түлік өндіретін дәрежеге қол жеткізеді. Осыған сәйкес экологиялық жағдай да жақсара түседі. Өнеркәсіптің жаңа түрлері болашақта қалдық заттар шығармай, оның есесіне нанороботтар ескі қалдықтарды жояды. Тәжірибе барысында анықталғандай, туннельдеуші микроскоптың бұрынғыларға қарағанда біршама артықшылықтары бар екен. Соның көмегімен жекелеген атомдарды «көруді» былай қойғанда, соларға әсер ету арқылы кез келген кернеуді өзгертуге де мүмкіндік туады: қарапайым тілмен айтсақ, туннельдеуші микроскоптың көмегімен атомды «іліп» алуға және қажетті жеріне қондыруға болады. Физиктердің атомдарды өз қалауынша орналастыруға теориялық мүмкіндіктері пайда болады, яғни соларды кірпіш секілді қалай отырып, кез-келген затты жасап шығуға мүмкіндіктері мол. Еліміздегі және шетелдердегі нанотехнология саласындағы қол жеткен табыстар мен ізденістер. Қазақстанда нанотехнологияларды дамыту мақсатымен мемлекет тарапынан қолдау көрсетіліп жатыр. Мемлекет басшысы Н.Ә. Назарбаевтың жетекші он жоғары оқу орындарында инженерлік зертханалар құру тапсырмасына байланысты мемлекет тарапынан қаржы бөлініп, сатып алынған электронды микроскоптар, спектрометрлер, т.б. құралдар нанотехнология элементтерін жүзеге асыруға мүмкіндік берумен қатар, оның әрі қарай дамуына үлес қосып жатыр. Алайда, көлемді зерттеу жүргізу қиын іс болғандықтан, көптеген зерттеулерді шет мемлекеттерде жүргізуге мәжбүр болып отырмыз. Себебі, нанотехнологияның қазіргі жағдайы химия, физика, информатика, механика сынды ғылымды жетік меңгерген, біліктілігі мол мамандардың бірлесе отырып жұмыс істеуін қажет етеді. Бұған қоса, мамандар заманауи техникамен жұмыс істей білуі қажет. Ал ол үшін, әрине, мол тәжірибе қажет. Ал «Болашақ» бағдарламасының ғылыми тағылымдамадан өту бастамасы мамандарымыздың біліктілігін арттыруға мүмкіндік беретіні сөзсіз. Қазақстанда наноқұрылымдарды зерттеу ҚР Білім және ғылым министрлігінің іргелі ғылыми-зерттеулер бағдарламасы бойынша 2003 жылдан бастап жүргізіле бастады. Еліміздің 10 алдыңғы қатарлы жоғары оқу орындарында қазіргі талапқа сай жабдықтармен жабдықталған инженерлік зертханалар ашылған болатын. Нанотехнологиялық зерттеулерде белгілі жетістіктерге жеткен ғылыми ұжымдарды топтастырып, олардың жұмыстарын үйлестіру мақсатында Алматы қаласы маңындағы Алатау кентіндегі Ақпараттық технологиялар бағы аймағына кіретін физика-техника институты жанынан Ұлттық нанотехнология зертханасы ұйымдастырылған. Мұндағы ғылыми-зерттеулер нақты жобалардан тұратын бағдарламалар бойынша жүргізіледі. 2007-2008 жылдары отандық жоғары оқу орындарында инженерлік бағыттағы 15 ғылыми зертхана құрылып, жұмыс істей бастады. Бұл салаға республикалық бюджеттен азды-көпті қаражат та бөлінген. Электронды микроскоптар, спектрометрлер, т.б. құралдар сатып алынды. Әл-Фараби атындағы Қазақ ұлттық университетінде профессор Г.Мун, ал М.Х.Дулати атындағы Тараз мемелекеттік университетінде профессор И.Бекбасаров «Наноинженерлік зерттеу әдістері» зертханаларына басшылық жасайды. 2012 жылы Қ.Жұбанов атындағы Ақтөбе мемлекеттік университетінде «Нанотехнологиялар» ғылыми зертханасы ашылды. Тараз мемелекеттік университетінде бүгінгі күні электрондық микроскоптар мен рентгендік микроталдаулар жасалып, құрылыстық, композициялық материалдарды, азық-түлік өнімдеріне физика-химиялық зерттеу әдістері жүргізілуде. Оқу орнына мемлекет тарапынан бөлінген қаражат есебінен жапондық JSM7500F микроскопы алынды. Бір айта кететіні, мұндай микроскоп Қазақстанда екеу ғана, оның екіншісі Республикалық ядролық физика ғылыми-зерттеу институтында. Бұл бір жағынан қарағанда мақтаныш болғанымен, аталған микроскопты бүгінгі таңда алдыңғы қатарлы деп айтуға болмайды. Өйткені жапондарда бұл жабдық ескірген болып есептеледі. Қазіргі уақытта дүниежүзінде 1600 ғылыми-техникалық компаниялар мен фирмалар, зертханалар мен орталықтар нанотехнологиялық зерттеулермен айналысуда. Оның 28 пайызы АҚШ-та, 24 пайызы Жапонияда, 10 пайызы Ұлыбританияда, 9 пайызы Германияда, және 5 пайызы Австрияда екен. Франция, Италия, Қытай елдері 3 пайыздан, басқа мемлекеттер, соның ішінде Ресей барлығы 14 пайызды құрайды. Ал Қазақстан сол он төрт пайыздың ішінде де жоқ. Демек, бүкіл әлем аса бір құштарлықпен айналысып отырған нанотехнологияның не екенін, пайдасы қандай болатындығын біз әлі күнге дейін жетік білмейміз. Еліміздің бірнеше қалаларында нанотехнологияға байланысты халықаралық конференциялар өткізіліп жүр. Алайда жасалып, өндіріске енгізілген нақты өнімдеріміз әлі күнге дейін жоқ! Елімізде нанотехнология саласында ғылыми терең зерттеулер жүргізуге арналған қымбат құрылғыларға қол жеткізе алмай жүр. Осының салдарынан біздің ғалымдарға зерттеулерді көрші мемлекеттердің ғылыми-технологиялық зертханаларында жүргізуге тура келеді. Елімізде ғылым мен техниканы қатар дамыту – елімізде зияткерлік әлеуетті сақтау мен дамытуға, оған қоса, республикамыздың қаржылай-экономикалық жағдайының дамуына үлкен ықпал етеді. Дүниежүзі ХХІ ғасырдың басынан бері нанотехнологияға ерекше көңіл бөле бастады. Кейбіреулер бұл салада «АҚШ, Еуроодақ елдері, Жапония, Қытай көшбасында келеді» дегенді айтып, әлемді дүрліктіруде. Әрине, әлемнің көптеген елдерінде біршама сала бойынша нанотехнологиялық ізденістер жүргізілуде. Қазір біз «құс тұмауы», «шошқа тұмауы» дейтіндердің әскери үстемдікке таласушы мемлекеттер тарапынан жасалған бактериялогиялық қарулардың «құқайы» болуы мүмкін дегенді айта бастадық. Егер «нанотехнология адам өмірін түбірінен өзгертеді» деген мәліметке сенетін болсақ, мұның астарына терең үңілгеніміз жөн. Себебі нанотехнология арқылы адамзаттың пішімін де, мінез-құлқын да, ниетін де мүлде өзгертуге әбден болады. Айталық, ергежейліліер немесе алыптар жасау нанотехнология жетілген кезде қиын іс болмай қалады. Қаскөйлер мен мәңгүрттерді, адам-роботтарды нанотехнологтардың өмірге әкелуі әбден мүмкін. Қазірдің өзінде осы сала бойынша ой айтып жүрген батыстық бір топ ғалым «егер нанотехнология осы қалпымен дами беретін болса, онда таяудағы жүз жылдың ішінде адамдардың бір шағын тобы рақат өмір сүруші, қалған қалың тобы солардың құлы болуға ризашылықпен еңбек ететін мәңгүрттерге айналуы әбден мүмкін» деген үрейлі пікірді айтып жатыр. Біз нанотехнологиялық зерттеулерге инвестиция бөлінгенде тек сол арқылы баюды мақсат тұтумен шектелсек, қатты қателесеміз. Сондықтан нанотехнология арқылы сырттан төнетін қатерге төтеп беретін «өнімдер» іздеу ісіне де болашақта еліміз батыл кіріскені абзал. Нанотехнология – ХХІ ғасырдағы ғылыми-техникалық дағдарыстың жетістігі десек, қателеспейміз. Өкінішке орай, адамдарға бүгінгі нанотехнологиялар 50 жыл бұрынғы ядролық технология тәрізді таныс емес дүние болып тұр. Себебі, бүгінгі өндіріс пен ғылымның дамуына жаңа бағыт берген нанотехнология жайлы айтылатын ақпарат жоқтың қасы. Дамыған елдердің осы саладағы жетістіктері таң қалдырарлық. Көршілес жатқан Ресей бұл саланы дамытуға 180 млрд. доллар көлемінде қаражат бөліп отыр. Нанотехнология саласына көңіл бөлген елімізде ұлттық зертхана құрылып, жаңа зерттеулерді жүргізуге арналған жаңа құрылғылар мен технологиялық жүйелер көптеп сатып алынуда. Сонымен, нанотехнология дегеніміз – молекулалардың жиынтығынан құрылған ерекше бір физикалық қасиеті бар материал. Немесе бір сөзбен айтқанда, заттың бөлшегінен тұтас бір жаңа дүние ойлап шығару дегенді білдіреді. Мәселен, қазір Жапония елінде осы нанотехнологияның арқасында 18 келілік бронды сауыттың орнына жеңіл, әрі киюге ыңғайлы көміртекті бронды жейде жасалынып отыр. Шетелдегідей көп болмағанымен, мұндай жаңалықтан қазақ ғалымдары да құр алақан болып отырған жоқ. Биология ғылымдарының докторы, профессор, ҰҒА академигі Мұрат Құрмашұлы әріптестерімен бірге дәрілік нанокапсула жасап шығарған болатын. Оның ерекшелігі болмашы ғана бөлігін сырқат жүрекке жақса, науқас инфарктан жылдам оңалады. Бұған қоса, нанокапсуланың әсері өте тез. жүктеу/скачать 3,65 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|