ГДЗ по Химии 8 Класс Параграф 7 Вопрос 7 Базовый Уровень Габриелян — Подробные Ответы

Что такое нанотехнологии? Почему эта отрасль науки производства получила такое название?

Разработка и активное применение сканирующих микроскопов дало возможность изучать объекты материального мира с размерами порядка 10⁻⁹ м (10⁻⁹ м = 1 нм, где «нано» происходит от латинского слова «карлик») и осуществлять манипуляции с атомами. Эта область науки и технологий получила название нанотехнологий благодаря масштабу исследуемых частиц. Поскольку свойства веществ определяются атомами, такие технологии открывают перспективы создания материалов с заранее заданными характеристиками, что делает развитие этой области крайне многообещающим.

Нанотехнологии — это область науки и технологий, которая занимается изучением, созданием и применением материалов и структур с размерами на уровне нанометров (10⁻⁹ метра). Название этой отрасли связано с масштабом частиц, с которыми она работает: приставка «нано-» происходит от латинского слова «карлик», что указывает на чрезвычайно малые размеры объектов.

1. Что такое нанотехнологии?

Нанотехнологии связаны с изучением и манипуляцией веществ на атомарном и молекулярном уровне. Размеры объектов, с которыми работают в этой области, находятся в диапазоне от 1 до 100 нанометров.
Для понимания масштаба: 1 нанометр — это одна миллиардная часть метра (10⁻⁹ м). Например, толщина человеческого волоса составляет около 80 000–100 000 нанометров.

2. Роль сканирующих микроскопов:

Сканирующие микроскопы, такие как сканирующий туннельный микроскоп (STM) или атомно-силовой микроскоп (AFM), стали основным инструментом в нанотехнологиях. Они позволяют не только «видеть» объекты на нанометровом уровне, но и перемещать отдельные атомы.
Благодаря этим инструментам учёные получили возможность изучать свойства материалов на атомарном уровне и создавать новые структуры.

3. Почему «нано»?

Название «нанотехнологии» связано с размером частиц, которые исследуются и используются в этой области. Частицы такого масштаба обладают уникальными свойствами, которые могут отличаться от свойств тех же веществ в макромире. Например, золото в наноформе может менять цвет, а углеродные нанотрубки обладают исключительной прочностью.

4. Перспективы нанотехнологий:

Атомы и молекулы определяют свойства веществ, такие как прочность, проводимость, теплопроводность и химическую активность. Нанотехнологии позволяют изменять эти свойства, создавая материалы с заранее заданными характеристиками.
Например, можно разработать сверхлёгкие и прочные материалы, эффективные солнечные батареи, целевые лекарственные препараты, которые доставляют активные вещества прямо к поражённым клеткам, и многое другое.

Таким образом, нанотехнологии представляют собой перспективную и быстро развивающуюся сферу науки и технологий, способную изменить множество отраслей — от медицины до электроники и энергетики.