Применение наноматериалов

1. Применение наноматериалов.

Химический факультет
Наноматериалы
Применение наноматериалов.
Автор: доц. Баян Е.М.
1

2. Основные аспекты и приложения НТ, имеющие огромное социальное, финансовое и политическое значение:

получение очень легких и очень прочных
материалов с заданными свойствами,
позволяющими создавать новые устройства и
транспортные средства;
создание миниатюрных и высокоэффективных
компьютеров и датчиков;
.
2

3.

производство новых фармацевтических
препаратов на основе сочетания
биологических и синтетических веществ;
значительное ускорение процессов
секвенирования, т.е. определения их
первичной аминокислотной или
нуклеотидной последовательности,
имеющих принципиальное значение для
развития генной инженерии;
создание систем индивидуального лечения;
таргетная (целевая) доставка
лекарственных препаратов к требуемым
органам в организме;
3

4.

создание искусственных материалов для
диагностики процессов в живых клетках,
производство биосовместимых
имплантантов;
создание высокоэффективных систем
преобразования солнечной энергии;
создание высокоэффективных топливных
элементов и материалов, позволяющих
аккумулировать и удерживать водород;
4

5.

получение наноструктурных катализаторов
для использования в низкоэнергетических и
экологически чистых производствах;
организация производства
светоизлучающих диодов, потребляющих
очень небольшое количество
электроэнергии;
разработка простых и дешевых методов
очистки и обессоливания воды;
5

6.

создание новых сельскохозяйственных
препаратов и удобрений, а также методов
генетической модификации растений и
животных;
создание небольших по весу космических
аппаратов и систем их запуска, создание
миниатюрных автоматических космических
систем;
молекулярные НТ.
6

7. Области применения наноструктурных соединений

сверхтвердые материалы,
буровые инструменты,
износостойкие покрытия и препараты,
полировальные пасты,
антикоррозионные покрытия,
материалы с высоким сопротивлением
термической усталости,
• аэрокосмические антифрикционные
композиционные наноматериалы,
• огнестойкие полимеры,
• полимерные нанокомпозиционные материалы в
автомобилестроении
7

8. Области применения НТ для защиты окружающей среды

• фильтры,
• стекловолокна окиси алюминия для
обработки воды,
• самоочищающееся стекло, на основе
покрытий из TiO2,
• очистка воды фотокатализаторами, с
использованием TiO2,
• пористые сорбирующие материалы,
• сенсоры.
8

9. Области применения наноструктурных соединений в химической промышленности

• катализаторы,
• косметические средства,
• химические источники тока,
• краски.
9

10. Области применения НТ для синтеза активных материалов

• магнитные материалы (порошки, пленки),
• сверхпроводники,
• проводящие материалы (нагреватели, уплотнители,
термоэлектрические наноматериалы,
антистатические изделия, кабели, экраны от
электромагнитного излучения),
• изоляторы (многослойные конденсаторы,
термисторы, варисторы, элементы памяти ЭВМ,
сенсоры),
• полупроводники (светодиоды, оптические
переключатели в лазерах, сенсоры в биологических
объектах, быстродействующие оптиковолоконные
системы передачи информации, преобразователи
солнечной энергии, оптические модуляторы,
детекторы и эмиттеры на гетероструктурах с
квантовыми проволоками и точками).
10

11. Области применения углеродных нанотрубок

• эмиттеры, транзисторы, выключатели,
• катализаторы,
• аккумуляторы водорода,
• армирующая добавка.
11

12. Области применения наноструктурных соединений для ядерной энергетики

• материалы из пористого бериллия:
• тритийвоспроизводящий бланкет
термоядерного реактора,
• отражатель и размножитель нейтронов,
• оболочечные и топливные материалы
для тепловыделяющих элементов
высокопоточных быстрых и тепловых
атомных реакторов.
12

13. Области применения наноструктурных соединений для медицины

• медицинский инструментарий,
• получение наночастиц с нанесенными на их
поверхность антигенами/антителами/участками ДНК
• использование наночастиц для оптической
сигнализации о состоянии органов и тканей,
применение магнитных наночастиц для выделения и
нагрева отдельных участков тканей, преодоление
иммунного барьера организма за счет переноса
препаратов на наночастицах
• создание и использование ДНК-чипов
• создание биосовместимых материалов и веществ
• использование имплантантов для контроля состояния
• организма и дозированнного ввода препаратов
• создание и применение электродов, обеспечивающих
13
контакт с мозгом и нервной системой

14. Области применения наноструктурных соединений для сельского хозяйства

• стимулирующие добавки,
• удобрения,
• пестициды,
• ГМО.
14

15. Области применения наноструктурных соединений для создания микро- и наноэлектро-механических систем

• суперминиатюрные сенсоры,
• электромоторы,
• преобразователи, датчики,
• вентили, клапаны,
• конденсаторы, резонаторы и т.д.
15

16. Спасибо за внимание !

Баян Екатерина Михайловна,
[email protected]
16