ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

« Национальный исследовательский томский политехнический университет»

Гуманитарный факультет

Кафедра философии

Становление и развитие технологии наноматериалов как отрасли научного знания

Выполнил:

Божеев Фараби Есимович,

Аспирант,

Кафедры технологии силикатов и наноматериалов,

Института физики высоких технологий

Томск 2012

Содержание

Введение 3

Становление нанотехнологии 4

Открытие фуллеренов 9

Открытие микроскопа 11

Проект «Геном Человека» 12

Современное состояние нанотехнологии в ведущих странах мира 14

Открытие углеродных нанотрубок 15

Важнейшие научно-практические открытия 1992 – 2004 годов 16

Открытие полупроводниковых гетероструктур 18

Открытие графена 22

Заключение 25

Список литературы 26

Введение

Человек во все времена всячески стремился к усовершенствованию своего окружающего мира и старался сделать так, чтобы обитать в нем было легко и удобно. Если внимательно проследить за развитием человечества с ранних времен, то можно заметить цепочку движения медленного и постепенного преобразования материи, окружающих его.

В первобытном обществе человек начал применять примитивные орудия труда для выживания и начал приручать животных для своего существования. Важно отметить, что умение добычи огня сыграло огромную роль для становления человека. Он научился создавать теплое пространство вокруг себя независимо от солнца и питаться уже горячей приготовленной пищей. Далее он уже плавил металл для производства кухонных и оружейных изделий, то есть начали появляться первобытные технологий и специальные методы для обработки материалов.

Магистральный путь эволюции — переход от простого к более сложному. Один из ее основных механизмов — самоорганизация материальных структур [1]. На некотором этапе эволюции природа проявляет способность создавать биологические объекты, т. е. материальные структуры, для которых характерны избирательный обмен веществом и энергией с внешним окружением, внутренняя саморегуляция, самовоспроизводство, эволюционное самосовершенствование и адаптация к окружающей среде. В процессе эволюции адаптивные способности таких структур преобразовались в сложную информационную систему сбора, переработки и рационального использования важной для жизни информации — возникла эффективно действующая нервная система. В условиях Земли эволюция нервной системы живых организмов привела к появлению человеческого мозга и разума. Возможности человеческого разума выходят за рамки простых потребностей поддержания жизни. Максимально ярко эти возможности проявляются в абстрактном мышлении, которое позволяет человеку познавать окружающий мир, формируя научные представления о нем. Таким образом, человек оказался той материальной структурой, посредством которой природа проявляет свою способность к самопознанию и к осознанному самосовершенствованию.

Сейчас наше существование просто не мыслима без достижений человека в таких отраслях как физика, химия, медицина и т. д. Мы используем современные технологий развития цивилизаций и ныне последние достижения осуществляются в новой области науки - нанотехнологии.

Нанотехнология это процессы создания наноматериалов и новейших устройств на их основе [2]. Слово «нано» означает одну миллиардную часть одного метра и происходит от греческого слова "нанос", что примерно означает "гном". Эти материалы заинтересовали всю науку тем, что мельчайшие частицы вещества обладают уникальными свойствами (теплопроводность, реакционная способность, электропроводность, оптические параметры и т. д.), которые очень сильно отличаются, чем их крупногабаритные аналоги [3].

Интересно проследить за развитием нанотехнологии как отрасли научного знания и ее развитие. Как говорил классик диалектики Г. Гегель, выдвинувший идею непрерывного развития материального мира по спирали с усложнением на каждом витке [4], диалектика – наука о всеобщих единственных законах природы, общества и мышления. В области нанотехнологии диалектика наноматериалов – это новая наука о наноматериалах, рассматривающая их развитие в целом с позиции основных законов с целью создания материалов нового поколения.

Основой для развития материалов является переход от низшего к высшему, от простого к сложному. Этот переход происходит по циклу – от устаревшего производства – к новому уровню мышления и от него – к материалам нового поколения. Поэтому движущей силой развития наноматериалов является повышение уровня мышления под воздействием требований потребителей [5].

Наноматериалы в последние десятилетия очень интенсивно развиваются и постепенно внедряются в современную науку. С повышением уровня мышления увеличивается отдача от наноматериалов в виде возрастания качества конечной продукции: в медицине – повышать качество медикаментов, в микроэлектронике – получать новые высококачественные полупроводниковые электронные материалы, в космонавтике – создать солнечные и температуроустойчивые элементы, в биологии - изготовлять только экологически чистые и совместимые материалы, в энергетике - сокращать потери тепла с повышением износоустойчивости футеровок и т. д.

В итоге целью развития нанотехнологии является миниатюризация до малых размеров и ресурсосбережение.

В данной работе рассматривается становление и развитие технологии наноматериалов как отрасли научного знания. Поэтому необходимо осветить исторические аспекты развития и становления технологии наноматериалов.