2. Введение. Качество продукции и современные технологии.

Человечество во все времена стремилось улучшить условия своего существования. Шли годы, менялся мир, менялись люди и их потребности. Теперь большинство из нас уже не может представить себе жизнь без современных благ цивилизации, достижений науки, техники, медицины. Следующим шагом в этом развитии станет освоение нанотехнологий, в частности, систем очень малого размера, способных выполнять команды людей. Технический прогресс направлен в сторону разработки более мощных, быстрых, компактных и изящных машин. Пределом такого развития можно считать машины, размером с молекулу. Машина, построенная из ковалентно связанных атомов, чрезвычайно прочна, быстра и мала. Разработкой, созданием и управлением такими машинами занимается молекулярная нанотехнология. Эта отрасль открывает невиданные ранее, фантастические перспективы взаимодействия человека с миром

Цель теоретического исследования состоит в раскрытии особенности физических процессов в области нанотехнологий, их влияния на людей и применения в недалёком будущем. Нанотехнология - совокупность процессов, позволяющих создавать материалы, устройства и технические системы, функционирование которых определяется наноструктурой, т.е. её упорядоченными фрагментами размером от 1 до 100 нм (10-9м; атомы, молекулы) Греческое слово "нанос" примерно означает "гном". При уменьшении размера частиц до 100-10 nm и менее, свойства материалов (механические, каталитические и т.д.) существенно изменяются. Термин нанонаука используется в настоящее время для обозначения исследований явлений на атомном и молекулярном уровне и научного обоснования процессов нанотехнологии, конечной целью, которой, является получение нанопродуктов. Нанонаука, таким образом, может рассматриваться как начальная стадия нанотехнологии. В отличие от традиционных технологий нанотехнологии характеризуются повышенной наукоёмкостью и затратностью, а также междисциплинарностью и неэффективностью решения задач методом “проб и ошибок”

Качество продукции — это совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность к потреблению, ее способность удовлетворять своему назначению. Каждой вещи, изделию, виду продукции присущи свои особые свойства, характеризующие их качество. Для станка важна высокая производительность, точность обработки; для , автомобиля — грузоподъемность, скорость, расход горючего; для ткани — плотность, усадка, несминаем ость; для обуви — ее прочность, эластичность кожи, удобство колодки, соответствие моде и т.д.

Улучшение качества изделий равносильно увеличению объема выпуска продукции без строительства новых заводов, без увеличения затрат сырья и материалов. Только за счет повышения качества, надежности и долговечности изделий можно увеличить национальный доход страны на многие миллиарды рублей.

Чтобы управлять качеством выпускаемой продукции, нужно уметь его оценивать. Общие критерии оценки качества содержатся в стандартах.Стандарт устанавливает и регламентирует наиболее прогрессивные показатели качества любого вида продукции. Среди них — технические (мощность, производительность, безотказность, долговечность и т.д.) и экономические, отражающие материальные, трудовые или денежные затраты. Качество изделия формируется на всех этапах его создания: оно закладывается в ходе научных исследований, во время проектирования и конструирования, обеспечивается во время непосредственного производства, зависит от качества исходного сырья и материалов, от технологического процесса, от средств и методов контроля и испытаний, транспортировки, хранения, эксплуатации и ремонта.

7.История возникновения нанотехнологий.

Отцом нанотехнологии можно считать греческого философа Демокрита.

Примерно в 400 г. до н.э. он впервые использовал слово «атом», что в переводе с греческого означает «нераскалываемый», для описания самой малой частицы вещества.

 

Примером первого использования нанотехнологий можно назвать – изобретение в 1883 году фотопленки Джорджем Истмэном, который впоследствии основал известную компанию Kodak.

 

1905 год

Швейцарский физик Альберт Эйнштейн опубликовал работу, в которой доказывал, что размер молекулы сахара составляет примерно 1 нанометр.

 

1931 год

Немецкие физики Макс Кнолл и Эрнст Руска создали электронный микроскоп, который впервые позволил исследовать нанообъекты.

 

1974 год

Японский физик Норио Танигучи ввел в научный оборот слово «нанотехнологии», которым предложил называть механизмы, размером менее одного микрона. (Греческое слово «нанос» означает «гном», им обозначают биллионные части целого).

 

1981 год

Немецкие физики Герд Бинниг и Генрих Рорер создали микроскоп, способный показывать отдельные атомы.

 

1985 год

Американские физики Роберт Керл, Хэрольд Крото и Ричард Смэйли создали технологию, позволяющую точно измерять предметы, диаметром в один нанометр.

 

1986 год

Нанотехнология стала известна широкой публике. Американский футуролог Эрик Дрекслер опубликовал книгу, в которой предсказывал, что нанотехнология в скором времени начнет активно развиваться.

 

2000 год

Администрация США поддержала создание Национальной Инициативы в Области Нанотехнологии (National Nanotechnology Initiative).

Нанотехнологические исследования получили государственное финансирование. Тогда из федерального бюджета было выделено $500 млн.

В настоящее время наноматериалы используют для изготовления защитных и светопоглощающих покрытий, спортивного оборудования, транзисторов, светоиспускающих диодов, топливных элементов, лекарств и медицинской аппаратуры, материалов для упаковки продуктов питания, косметики и одежды. Нанопримеси на основе оксида церия уже сейчас добавляют в дизельное топливо, что позволяет на 4-5% повысить КПД двигателя и снизить степень загрязнения выхлопных газов.

Общемировые затраты на нанотехнологические проекты превышают $9 млрд. в год. На долю США приходится примерно треть всех мировых инвестиций в нанотехнологии. Другие главные игроки на этом поле - Европейский Союз и Япония. Исследования в этой сфере активно ведутся также в странах бывшего СССР, Австралии, Канаде, Китае, Южной Корее, Израиле, Сингапуре, Бразилии и Тайване. Прогнозы показывают, что к 2015 году общая численность персонала различных отраслей нанотехнологической промышленности может дойти до 2 млн. человек, а суммарная стоимость товаров, производимых с использованием наноматериалов, составит, как минимум, несколько сотен миллиардов долларов и, возможно, приблизится к $1 трлн. В общей сложности американская промышленность и индустрия других развитых стран сейчас применяют нанотехнологии в процессе производства, как минимум, 80 групп потребительских товаров и свыше 600 видов сырьевых материалов, комплектующих изделий и промышленного оборудования.