Курсовая работа по Информатика основы на тему Нанотехнологии в современном мире

У людей всегда было стремление сделать лучше свои условия жизни. В первобытных обществах для этого применяли различные орудия труда, позднее сделали домашними диких животных все это делалось на благо человека. Со временем мир постоянно менялся, как и люди, а также их потребности. Современный человек не представляет свое существование бел благ, которые предоставляет цивилизация, изобретения науки, техники и медицины. Следующий шаг – это развитие нанотехнологий. Например, разработка очень маленьких систем, которые выполняют команды человека.
Технологии, существующие в настоящее время занимаются разработкой машин, имеющих большую мощность, скорость, компактность и элегантность. Хотя есть и определенный предел развития – машины размером с молекулу. Они представляют из себя связанные атомы, обладающие огромной мощностью, скоростью и компактностью. Молекулярная нанотехнология именно занимается этим проектированием, изобретением таких машин. Именно эта область дает нам редкую вероятность для взаимодействия человека с окружающим миром.
Таким образом наноматериалы и нанотехнологии дают новейшие перспективы для улучшения систем безопасности в десять раз. Прогресс же произошел в разных областях: медицина, красота и энергетика.
Современная тенденция к миниатюризации дает понятие, что вещество может иметь совершенно другие свойства, если при этом взять очень маленькую частицу этого вещества. Такие частицы, размерами от 1 до 1000 (свыше 100 нанометров наночастицами можно назвать их условно) нанометров как правило называют «наночастицами». Так, например, оказалось, что наночастицы отдельных материалов обладают весьма хорошими каталитическими и адсорбционными свойствами. Иные материалы представляют удивительные оптические свойства, например, сверхтонкие пленки органических материалов используют для производства солнечных батарей. Такие батареи, хоть и имеют довольно низкую квантовую эффективность, тем не менее более дешевые и могут быть механически гибкими. Получается достигнуть взаимодействия искусственных наночастиц с природными объектами наноразмеров – белками, нуклеиновыми кислотами и др. Тщательно вычищенные, наночастицы могут самовыстраиваться в установленные структуры. Такая структура заключает строго расположенные наночастицы и также зачастую обнаруживает особенные свойства. Чтобы осознать, какие именно свойства и качества они могут показать, давайте рассмотрим историю нанотехнологий с древности по современное время, их перспективы и отношение к ним.
Актуальность данной курсовой работы выражается в развитии нанотехнологий в современном мире и их воздействии на человечество и планету; для улучшения качества жизни, ускорения развития наноиндустрии и получения большей прибыли.
Цель курсовой работы состоит в изучении истории развития нанотехнологий и развитие их в будущем.
Задачи:
– познакомить с развитием нанотехнолгий;
– рассмотреть новейшие технологии в современном мире.
Объект исследования: новейшие технологии в мире.
Предмет исследования: нанотехнологии и современный мир.

Вплоть до 60-х гг. в фундаментальной науке и ее технических и технологических приложениях древо научного познания делилось на 3 уровня:
– уровень элементарных частиц (и субэлементарных, таких как кварки);
– уровень атомов и молекул, называемый микромиром;
– макроуровень, изучающий классическую физику.
Формирование представлений об окружающем мире и возникновение современных назначений в естественных науках, таких как например фрактальная физика и геометрия, нелинейная динамика, теория детерминированного хаоса, квантовая химия и др., приводят к изменениям представлений о многоуровневой системе организации вещества.
В сообществе научного коллектива научной школы российского ученого С.А. Безносюка была выдвинута фундаментальная концепция целостного иерархического строения вещества, основывающаяся на квантово-полевой подход термополевой динамики и квантово-полевой химии. Концепция многоуровневой структуры вещества основывается на представлении о веществе как системе, в которой уживаются и взаимно воздействуют друг на друга микро-, мезо- и макрообъекты. При этом динамика микроскопических объектов изображается законами квантовой теории, а динамика макроскопических объектов разбирается в рамках классической физики. Объекты мезомира, размещенные на стыке квантового мира и мира классической физики, обнаруживаются переходными, и их изображение различается особенной сложностью. При этом все три уровня разбираются как объекты приложения законов квантовой теории поля.
Успехи современного материаловедения и метрологии, особенно после изобретения туннельного электронного микроскопа и формирования методов туннельно-зондового массопереноса, также выдыинули исследование в области микротехнологии в нанометровый диапазон.
Научное течение, объединенное с ультрадисперсным состоянием вещества, именуемым наносостоянием, появилось в СССР в начале 1950-х гг. на предприятиях оборонно-промышленного комплекса, а с начала 1970-х гг. и во многих открытых организациях, что свидетельствуется соответственными публикациями.
Революционным моментом возник переход от элементной базы электроники на дискретных элементах к планарной технологии интегральных микросхем. Приоритет в изобретении интегральных схем, ставших элементной базой ЭВМ 3-го поколения, относится к американским ученым Дж. Килби и Р. Нойсу, сделавшим это открытие автономно друг от друга в 1958 г. Все мезоструктуры на этой схеме вытравливались вручную с помощью маскирования парафином.
Похожие работы удачно проводились в СССР. В июле 1962 г. сотрудниками Ленинградского электротехнического института имени В.И. Ульянова (Ленина) [ныне Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» имени В.И. Ульянова (Ленина)] И. Г. Казариным и О. И. Шевченко была изобретена и выпущена похожая интегральная микросхема. Является более десятка лет наилучшей ЭВМ в мире была советская БЭСМ-6, собранная на дискретных элементах – транзисторах.
Перевод к интегральной схемотехнике стимулировал вырабатывание изучений по увеличению уровня интеграции микросхем и уменьшению размеров их элементов. В соответствии эмпирическому закону, количество транзисторов, располагаемых на кристалле интегральной схемы, увелчиивается каждые 24 месяца. Соответствующе сбавляется размер элементов микросхемы. До назначенного предела процесс этот можно было считать механистическим. Передача же от субмикронной технологии к наноразмерной вызвал пересмотр многих фундаментальных положений и научной парадигмы.
Термин нанонауки как области знания, имеющей дело с объектами, размер которых не превосходит 100 нм, основано только на механистическом подходе. Правильнее, станет назначить принадлежность объекта к наномиру, если, выходя за рамки наносотояния, он показывает или приобретает новые свойства. Надо оперировать понятиями «вещество» и «нановещество», которые являются универсальным; из этого вещества (или нановещества) можно с помощью назначенной технологии сделать материал, а из него – изделие (структуру).