Основы наноелектроники / Основы наноэлектроники / ИДЗ / Книги и монографии / Нанотехнологии без тайн (Уильямс), 2010, c.362

ЧАСТЬ I Открытие

Таблица 4.1. Продолжение

ВОСПРОИЗВОДИМОСТЬ НАУЧНЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ

Воспроизводимость результатов — это наличие возможности по

вторить научный эксперимент с получением таких же результатов. Для обеспечения высокой воспроизводимости результатов и качества наноструктур и наноматериалов необходимо рассмотреть несколько

переменных. Во многих процессах (от виноделия до создания био чипов) есть факторы, которые являются критическими: температура,

давление, концентрация компонентов, время обработки и т. д.

В исследованиях, проводимых в рамках Национальной на нотехнологической инициативы США (National Nanotechnology Initiative — NNI), придается огромное значение эксперименту, тео

рии и компьютерному моделированию (более подробно об этой ини

84 циативе рассказывается в других главах этой книги). Действительно,

ГЛАВА 4 Наноинструменты

благодаря умелому взаимодействию экспериментаторов, теоретиков

испециалистов компьютерного моделирования удалось получить много важных результатов.

ВНациональной лаборатории Оук Ридж недавно был основан Институт теории наноматериалов (Nanomaterials Theory Institute), задача которого состоит в упрочении связей между теорией и ком

пьютерным моделированием. Объектами исследования этого инсти

тута являются неорганические наноматериалы, самособирающиеся наноструктуры, нанокатализаторы и многое другое.

Моделирование наноматериалов основано на квантовых законах движения и взаимодействия электронов, спинов и т. п. С их помощью

теоретики моделируют поведение атомов и молекул, а также изучают

ипредсказывают их взаимодействие. Компьютерное моделирование используется и для объяснения экспериментальных результатов, на пример, по рассеянию нейтронов.

ЧАСТЬ I Открытие

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.В каком микроскопе используется лазерное ультрафиолетовое излучение и сканирующие зеркала для съемки флуоресцирующе

го образца?

(а)сканирующем конфокальном;

(б) атомном силовом;

(в) оптическом;

(г) сканирующем электронном.

2.Помимо качества продукции, при промышленном производстве наноматериалов нужно учитывать следующий основной фактор:

(а)стоимость материалов;

(б) воспроизводимость;

(в)график отпусков инженеров;

(г) охлаждение.

3.Способность оптического прибора измерять расстояние или угол между близкими объектами называется:

(а) микроскопией;

(б) разрешением;

(в)молекулярной электроникой;

(г)фотосинтезом.

4.Сканирующий зондовый микроскоп используется для изучения:

(а) химического состава объекта;

(б) толщины человеческого волоса;

(в) поверхностных свойств материала на атомарном и наномас штабном уровне;

(г)вращения Земли вокруг своей оси.

5.Изображения, которые можно видеть с помощью ПЭМ, в 1000 раз меньше, чем рассматриваемые с помощью оптического микроско

па, и меньше всего, что видно невооруженным глазом:

(а) в 10 раз;

(б) в 50 раз;

(в) в 50 000 раз;

ГЛАВА 4 Наноинструменты

6.Для изучения и создания нанотехнологий не используются:

(а)измерительные инструменты;

(б) производственные инструменты;

(в) инструменты моделирования;

(г) консервный нож.

7.Для наблюдения фуллерена и других сложных молекулярных

объектов ученые используют:

(а)увеличительное стекло;

(б) светлячков;

(в)электроны вместо света;

(г) бинокль.

8.На проигрыватель граммофонных пластинок похож микроскоп:

(а) АТМ;

(б) АДД;

(в)ЛСМ;

(г)СЗМ.

9.Нанотехнологии позволяют химически связывать поверхность золота:

(а) с комарами;

(б) алюминием;

(в) молекулами диоксида углерода;

(г)биологическими молекулами.

10.Электроны, преодолевая потенциальный барьер с полной энер гией, которая меньше высоты барьера, формируют:

(а) роющий ток;

(б) туннельный ток;

(в) магнетизм;

(г)нижележащий ток.

ТЕСТ К ЧАСТИ I

7.Нанотехнологии вызывают повышенный интерес:

(а)у малышей;

(б) у инвесторов;

(в) у блондинок;

(г) у учителей словесности.

8.Эрик Дрекслер для привлечения общественного внимания к бу дущим проблемам нанотехнологии предложил идею:

(а)черного комка;

(б)пурпурной пены;

(в) серой слизи;

(г) зеленой слизи.

9.Для изучения и создания нанотехнологий используются все пе речисленные ниже инструменты, кроме:

(а) инструментов моделирования;

(б)производственных инструментов;

(в)измерительных инструментов;

(г) садовых инструментов.

10.Наноразмерные частицы оксида цинка используются для защи ты от:

(а) солнечного света;

(б) ветра;

(в)износа;

(г)плохой погоды.

11.При изменении диаметра ядра и толщины золотого слоя у на нооболочки меняется:

(а) вес;

(б) отскок;

(в) цвет;

(г)запах.

12.Дж. Дж. Томсон открыл отрицательно заряженные частицы, ко торые теперь известны как:

(а) протоны;

(б) электроны;

(в) кварки;

ЧАСТЬ I Открытие

13.Метод, в котором атомы и молекулы самостоятельно собираются

в наноструктуры под действием химических и каталитических

реакций, называется:

(а) восходящим, или методом снизу вверх;

(б) нисходящим, или методом сверху вниз;

(в) промышленным;

(г) археологическим.

14.Микроскоп, который способен дать информацию о химическом

составе, молекулярных связях, электрической проводимости и т. п., называется:

(а)МЭТ;

(б)АЭМ;

(в) АОЛ;

(г) АИМ.

15.В 1959 г. Ричард Фейнман заявил, что манипуляция атомами вполне реальна и не нарушает никаких законов природы, но:

(а)это очень хлопотное дело;

(б)современными средствами сложно осуществлять такие тонкие

манипуляции;

(в)это плохо оплачиваемая работа;

(г) это бесконечно долгое занятие.

16.Для захвата и перемещения нанометровых структур в трехмер ном пространстве используются:

(а) оптические пинцеты;

(б) кухонные вилки;

(в)ювелирные щипчики;

(г)боксерские перчатки.

17.Простейшей структурной единицей вещества является:

(а) кристалл;

(б) нанотрубка;

(в) молекула;

(г)полисахарид.

18.К наноинструментам относятся все перечисленные ниже пред

меты, кроме:

(а) магнитов;

(б) оптики;

(в) молотков;

ТЕСТ К ЧАСТИ I

19.Химической формулой перекиси водорода является:

(а) H2O;

(б)H2O2;

(в) C6H12O6;

(г) Pb(SO4).

20.Нанотехнологии стали всем перечисленным ниже, кроме:

(а) интенсивной области исследования;

(б)модного словечка рекламистов;

(в)источника истерии в средствах массовой информации;

(г) угрозы Вселенной.

21.Наночастица по сравнению с клеткой по размерам выглядит так же, как бильярдный шар по сравнению:

(а) с Эйфелевой башней;

(б) легковым автомобилем;

(в)собачьим носом;

(г)мостом Золотые ворота в Сан Франциско.

22.Нанотехнологии обработки поверхности позволяют создать пере численные ниже новые свойства, за исключением:

(а) оптических;

(б) интеллектуальных;

(в) электрических;

(г)термических.

23.Буквосочетание «нано» используется для обозначения множителя:

(а) 10–9;

(б) 10–4;

(в) 102;

(г)107.

24.Инженеры используют нанотехнологии для создания материалов:

(а) по минимальной цене;

(б) до ухода в отпуск;

(в) атом за атомом;

(г)с помощью теории струн.

25.Современная Периодическая таблица элементов содержит около:

(а) 28 элементов;

(б) 57 элементов;

(в) 82 элементов;

ЧАСТЬ I Открытие

26.Молекулярная структурная формула описывает:

(а)пространственное упорядочение и расположение элементов;

(б) стоимость;

(в) количество атомов углерода;

(г) реактивную способность.

27.Микроскопическая теория, теория сложных систем и мультимас штабные методы — это:

(а)виды вечерних телевизионных шоу;

(б) английские методы измерения;

(в) названия теорий, моделей и методов моделирования;

(г) способы исследования дивжения Земли.

28. Эрнест Резерфорд получил Нобелевскую премию по физике в 1908 г. и рыцарское звание в 1914 г. за:

(а)рецепт шоколадного торта;

(б) открытие спина электрона;

(в) теорию тектонических плит;

(г) современную концепцию атома.

29.Автором высказывания о том, что всю информацию изо всех

книг со всего мира можно будет разместить в кубе с ребром чуть

более 0,1 мм, является:

(а)Ричард Смолли;

(б)Ричард Фейнман;

(в) Роберт Керл;

(г) Джемс Хиз.

30.Наименьший предмет, который способен разглядеть человек не

вооруженным глазом, имеет размер:

(а) 100 нм;

(б)1000 нм;

(в)10 000 нм;

(г) 100 000 нм.

31.В 1989 г. Дон Эйглер из Альмаденской научно исследовательской

лаборатории компании IBM в Сан Хосе, штат Калифорния

(США), изумил научную общественность тем, что:

(а) выполнил сложные исследования с небольшим бюджетом;

(б) первым увидил микроорганизмы;

(в)сложил слово «IBM» из 35 атомов ксенона и сфотографиро

вал его;