1. Что такое углеродные нанотрубки. Можно ли использовать их в качестве зондов стм? а как еще используют нанотрубки?

УНТ - цилиндрические частицы из свернутых графенов.(Графены - листки из атома углерода, расположенных по углам сочлененных шестиугольников)

Углеродные нанотрубки представляют собой крошечные цилинтры или цилиндрические образования с диаметром от 0,5 до 10нм и длиной примерно в 1мкм. Они являются новой кристаллической формой углерода.

Углеродные нанотрубки являются новым веществом или материалом, чрезвычайно перспективным для различных технических применений.

Высокая механическая прочность углеродных нанотрубок в сочетании с их электропроводностью дают возможность использовать их в качестве зонда в СТМ, что на несколько порядков повышает разрешающую способность приборов подобного рода.

Возможные применения нанотрубок:

• Механические применения: сверхпрочные нити, композитные материалы, нановесы

• Применения в микроэлектронике: транзисторы, нанопровода, прозрачные проводящие поверхности, топливные элементы

• Капиллярные применения: капсулы для активных молекул, хранение металлов и газов, нанопипетки

• Оптические применения: дисплеи, светодиоды

• Химическое применение: нанотрубки можно использовать как микроскопические контейнеры для перевозки химически или биологически активных веществ: белков, ядовитых газов, компонентов топлива и даже расплавленных металлов.

• Медицина

• Энергетика (двигатели на водородном топливе)

• Одностенные нанотрубки (индивидуальные, в небольших сборках или в сетях) являются миниатюрными датчиками для обнаружения молекул в газовой среде или в растворах с ультравысокой чувствительностью - при адсорбции на поверхности нанотрубки молекул ее электросопротивление, а также характеристики нанотранзистора могут изменяться. Такие нанодатчики могут использоваться для мониторинга окружающей среды, в военных, медицинских и биотехнологических применениях.

2. Назовите перспективы и основные цели национальных нанотехнологических программ сша, ес, и Японии

США

National Nanotechnology Initiative  -2000 г. – основа национальной стратегии для расширения исследований в области нанотехнологий. Главные цели:

1. Проведение исследований и разработок на мировом уровне

2. Ускорение трансфера технологий

3. развитие образовательных ресурсов, подготовка квалифицированных кадров

4. поддержка исследовательской инфраструктуры и инструментов.

Особое значение: стоимость инфраструктуры и оборудования для исследований по нанотехнологиям и их коммерциализации очень высоки и превышают финансовые возможности малого бизнеса, академических институтов и государственных организаций.

7основных направлений (программные компоненты):

1. Фундаментальный феномен наноразмера и процессы

2. Наноматериалы

3. Наноразмерные устройства и системы

4. Исследования в области инструментов, метрологии и стандартов для нанотехнологий.

5. Нанопроизводство

6. Приобретение основных исследовательских устройств и инструментов.

7. Социальные измерения (влияние на окружающую среду, здоровье, безопасность населения)

ЕС

Нанотехнологии финансируются как из средств ЕК, так и на уровне отдельных государств.

Рамочные программы 5,6,7 включают нанотехнологии и нанонауку.

В 6 РП в рамках проекта Nanoroadmap было выделено 4 приоритетные области:

Наноматериалы, наноэлектроника, наноэнергетика и нанотехнологии для медицины и фармацевтики.

Еврокомиссия инициировала разработку «Европейской стратегии развития нанотехнологий, 12 мая 2004 г. Еврокомиссией был одобрен документ « Towards a European Strategy for Nanotechnology», след ключевые проблемы:

• Увеличение инвестиций и ИиР и улучшение координации ИиР, проводимых странами ЕС, с целью обеспечения превосходства, конкурентоспособности нанонауки и нанотехнологий;

• Создание научной инфраструктуры мирового уровня( полюсов превосходства), которые учитывали бы потребности и научных организаций, и промышленности;

• Поддержка междисциплинарности в образовательном процессе и в подготовке научного персонала;

• Создание преференций для промышленных инноваций;

• Создание условий для обеспечения безопасности потребителей нанопродукции и наноуслуг и экологической безопасности.

•  

Япония – мировой лидер во многих областях нанотехнологий.

В третьем пятилетнем плане развития науки и технологий на период 2006-2010гг нанотехнологии рассматриваются как один их ключевых приоритетов. Министерство экономики, торговли и промышленности Японии отвечает за коммерциализацию нанотехнологий. Были учреждены 3 структуры для разработки «Стратегии развития нанотехнологий в Японии»:

Комитет научной политики в области нанотехнологий

Рабочая группа по разработке политики

Рабочая группа для анализа социального влияния

2005 – выделение 7 стратегических для Японии направлений:

Транспарентный подход к управлению ресурсами

Решение проблем станлартизации и обеспечения безопасности для потребителей нанотехнологий

Разработка дорожных карт для создания рынков

Координация проектов в области использования нанотехнологий для решения социальных проблем

Стратегия для нано-spin-offs

Создание моста между университетскими исследованиями, промышленностью и социальными потребностями.

Билет 25

1.Как Вы понимаете термин «кластерное оборудование»

замкнутое, вакуумное, для производства

Примеры практической реализации

Линия «Основа» (80-е года)

1Х1

Аналог 1х1 - Центр микроэлектроники МО США (DMEA)

DMEA планировка

Универсальный комплекс средств технологического оснащения

для производства электронной компонентной базы двойного назначения УНИТЕК

Основные тактико-технические характеристики комплекса

1. Технологический уровень 0,05 мкм

2. Диаметр пластин 50-300 мм

3. Производительность 5 пластин/час

4. Занимаемая площадь 50 кв. м.

5. Численность персонала:

-эксплуатационный 4-5 чел/смена

-оперативный 1 чел/смена

6. Энергопотребление 0,6 МВт

7. Водопотребление 0,1 куб. м/час

(полностью замкнутый контур)

8. Класс чистоты

производственного 1000

помещения

9. Базовая стоимость 15 млн. долларов

Концепция комплекса

1. Гибкая настройка для перехода к изготовлению различных типов ЭКБ за счет интеграции производства исходных структур в общий технологический цикл изготовления продукции и применения межоперационной очистки камер (для реализации большого числа процессов в минимальном количестве камер)

2. Стабильность производственных условий для выпуска продукции

• Полностью исключается прямой контакт оператора с продукцией на всех стадиях производства

• На всех стадиях производства изделие находится либо в вакууме, либо в атмосфере нейтрального газа, не связанной с окружающей средой

• Очистка камер после каждой операции

3. Дистанционные e-диагностика и обслуживание

2.Что представляет собой отечественная фирма NT-MDT?

Российские производители в большинстве своем пока не могут похвастаться заметными коммерческими успехами на мировом рынке СЗМ. Единственная организация, претендующая на статус лидера, причем не только в России, — частная компания NT-MDT, которая базируется в подмосковном Зеленограде (ее название расшифровывается как Molecular Devices And Tools for NanoTechnology). Рассмотрим на примере данной организации возможность интеграции российских производителей СЗМ в мировой рынок.

НТ-МДТ специализируется на разработке и производстве оборудования для молекулярных технологий – Сканирующих Зондовых Микроскопов (СЗМ), изделий кремниевой механики для нанотехнологии (атомно-силовых кантилеверов, решеток для калибровки СЗМ, датчиков перемещения), установок для исследования Лэнгмюровских пленок и формирования пленок Лэнгмюра-Блоджетт. Этой компании удалось не только удержаться в бизнесе СЗМ, но и стать одним из известных мировых лидеров по производству сложной контрольно-измерительной аппаратуры – зондовых микроскопов и микрозондовых систем.

Причиной успеха и быстрого роста компании в 1997-99 гг. явилась выбранная «НТ-МДТ» наступательная стратегия, ориентированная на инновационную дифференциацию и фокусировку. Реализация этой стратегии обеспечила создание компанией конкурентоспособной высокотехнологической продукции, имеющей существенные технические и ценовые преимущества перед зарубежными аналогами – ряд моделей СЗМ для различных приложений, совершенные микрозонды – необходимые для работы СЗМ.

Используя эффективный для продвижения высокотехнологического продукта промышленный маркетинг (создание дистрибьюторской сети, работа с информированными потребителями, участие в международных выставках, семинарах, развитие общественных связей), компания НТ-МДТ вышла на мировой рынок и в настоящее время контролируемая ею доля мирового рынка кантилеверов составляет 15%, а рынка СЗМ – 5%. ¹

Перспектива развития компании, являющейся лидером по издержкам в отрасли СЗМ и имеющей в своем арсенале приборы с уникальными потребительскими качествами (разработанный НТ-МДТ портативный СЗМ «Смена» не имеет мировых аналогов) – быстрый рост, увеличение объемов производства, возможная организация совместного производства СЗМ НТ-МДТ в Германии, США с участием иностранного капитала, выход на новый сегмент рынка – сверхточных микрогироскопов и микродатчиков, объем рынка которых существенно выше объема рынка СЗМ и составляет 10млрд. долларов