Орындаған:М.С.Бегжанқызы Қабылдаған: Б.Л.Арманқызы
Наноматериалдарды зерттеудің физикалық әдістері.
Қарағанды 2022 жыл
Жоспары:
Кіріспе бөлім:
Негігі бөлім:
Қорытынды бөлім: қорытынды
Наноғылымға кіріспе
Наноматериалдарды алудың физикалық әдістері
Наноғылымға кіріспе: өлшемдер Наноғылым дегеніміз не? Бұл сөздің өзі гректің «nanos» (немесе латын «nanus»), «ергежейлі» дегенді білдіреді және «ғылым» сөзі. Нано 10-9-ға сілтеме жасайды қуат немесе миллиардтан бір. Нанометр – метрдің миллиардтан бір бөлігі: 1 метр = 1 000 000 000 нанометр 1 микрон = 1000 нанометр
«Нано» термині бір заттың милиардтан бір (10-9) үлесін білдірді. Мысалы, наномерт –миллиардттан бір метр үлесі. Молекулалар өлшемі осындай болып келеді (сондықтан да жиі нанотехнологияны молекулярлы технология деп те атайды)
Нанотехнология термині (Nanotechnology) 1947-жылы Норио Танигучи (Norio Taniguchi) тарапынан енгізілді, «өте жоғары дәлдік және ультракіші өлшеміді 1нм алуға мүмкіндік беретін өндіріс технологиясы» ретінде анықтама берді.
Наноматериалдарды алудың физикалық әдістері негізделген булану, конденсация, сублимация процестеріндегі фазалық өзгерістер, кристалдану, қатаю және т.б. Алудың ең перспективалы физикалық әдістерінің бірі нанокристалды ұнтақтар мәжбүрлеу әдісі болып табылады балқыма ағынын шашу (тарату). Бұл фактіге негізделген дисперсті саңылаулардан ағып жатқан балқыманың жұқа ағындарында құрылғылар, сырттан қабаттасқан күйзеліс. Нәтижесінде кішкентай балқыма тамшылары алынады, олар тез салқындатылады және қажетті өлшемдегі қатты кристалды бөлшектерге айналады. Алудың ең перспективалы физикалық әдістерінің бірі нанокристалды ұнтақтар мәжбүрлеу әдісі болып табылады балқыма ағынын шашу (тарату). Бұл фактіге негізделген дисперсті саңылаулардан ағып жатқан балқыманың жұқа ағындарында құрылғылар, сырттан қабаттасқан күйзеліс. Нәтижесінде кішкентай балқыма тамшылары алынады, олар тез салқындатылады және қажетті өлшемдегі қатты кристалды бөлшектерге айналады.
Булану бұл сұйық заттың бетінен молекулалардың бөлініп газға айналуы. Мысалы әтір суы бар ыдыстың қақпағын ашсаңыз бұның иісі бүткіл бөлмеге тарайды, бірақ әтір судың өзі шыңы ыдыстың ішінде қалады. Бұл әтір суының бетіндегі молекулалардың бөлмеге таралуы.
Конденсация Кейбір газдар температура азайғанда сұйықтыққа айналады.
Мысалы бу суға айналады:
Газ күйіндегі заттың сұйықтыққа айналуы конденсация деп аталады. Газдар температура азайғанда сұйықтыққа айналады. Мысалы сутегі не оттегі газдары төменгі температураларда сұйық күйінде болады.
Бұл азот арнайы тоңазытқышта, төмен температурада сұйық күйінде болады. Бірақ температура жоғарлаған сайын азот буланады да газға айналады.
Кристалдану заттың аса суыған (құрғаған) аналық ортасынан еркін энергиясы төмен кристалдық күйге фазалық ауысуы. Бұл ауысу кезінде артық жылу кристалданудың жасырын жылуы түрінде бөлінеді. Қатаю Қатаю - материалдың сұйық және пластикалық күйінен қатты күйге өтуі.
Нанотехнология саласы енді ғана дамып келе жатқанымен, оның жемістері әскери, әуе және космонавтика салаларында баяғыдан бері қолданылып келеді. Бірақ, құпиялық жағдайға байланысты, бұл технология туралы ақпарат тек ғалымдар мен әскер басшыларына ғана белгілі болатын. Кейінгі кездерде алынған нанотехнология нәтижелерін өндірісте (медицина, электроника, ауыл шаруашылығы, машина құрастыру тб.) көптеп қолдану мүмкіндігінің ашылуына байланысты, алдыңғы қатарлы дамыған мемлекеттерде көптеген зерттеу жұмыстары жүргізілумен қатар, сол зерттеулерге байланысты қолданылатын техникалар өндіріліп жатыр.
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. 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.
Ақпарат дереккөзі:
https://alash.info/unit/392
https://mipt.ru/education/chairs/physics_and_technology_of_nanostructures/Lecture_2.pdf
https://mipt.ru/education/chairs/physics_and_technology_of_nanostructures/Lecture_2.pdf
https://kk.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D1%83
Достарыңызбен бөлісу: |