Новые материалы и нанотехнологии
Направление "Новые материалы и нанотехнологии" представляет собой динамичную междисциплинарную область науки, сосредоточенную на разработке, исследовании и применении материалов с уникальными свойствами на наноуровне. Оно объединяет различные учебные дисциплины и сферы знания, такие как физика, химия, биология, инженерия и их стыковые области, что позволяет создавать инновационные решения для множества научных и производственных задач.
Создание новых материалов неизменно служит движущей силой прогресса человеческой цивилизации на протяжении тысячелетий. Изменения в укладе жизни напрямую связаны с открытием и освоением производства новых материалов, которые становятся не только основой технического прогресса, но и ключевыми этапами развития цивилизации: от каменного века, знаменовавшего первые шаги в обработке природных ресурсов, до эпох бронзы, железа, а затем — полимеров и наноматериалов.
С развитием точных наук, совершенствованием приборостроения и методов переработки материалов материаловедение перешло из разряда искусства в фундаментальную науку, значимость которой с каждым годом возрастает. Анализ исторических связей между свойствами материалов и инженерными достижениями подтверждает ключевую роль материаловедения в формировании будущего нашей цивилизации.
Создание новых материалов неизменно служит движущей силой прогресса человеческой цивилизации на протяжении тысячелетий. Изменения в укладе жизни напрямую связаны с открытием и освоением производства новых материалов, которые становятся не только основой технического прогресса, но и ключевыми этапами развития цивилизации: от каменного века, знаменовавшего первые шаги в обработке природных ресурсов, до эпох бронзы, железа, а затем — полимеров и наноматериалов.
С развитием точных наук, совершенствованием приборостроения и методов переработки материалов материаловедение перешло из разряда искусства в фундаментальную науку, значимость которой с каждым годом возрастает. Анализ исторических связей между свойствами материалов и инженерными достижениями подтверждает ключевую роль материаловедения в формировании будущего нашей цивилизации.
В 21-м веке требования к материалам в передовых отраслях промышленности, таких как аэрокосмическая, автомобильная и электронная, постоянно возрастают. Одним из направлений, которому уделяется особое внимание в промышленно развитых странах, являются «умные» материалы, из которых изготавливаются конструкции с адаптивно изменяющимися свойствами. Разрабатываются «умные» обшивки корпусов морских судов, самоупрочняющиеся лопасти вертолетов и звукопоглощающие промышленные конструкции. Способность получать вещества и материалы с заданными свойствами становится неотъемлемым условием развития человечества. Когда природа не может предоставить необходимые качества, человеку приходится создавать их искусственно, и именно вам предстоит разрабатывать эти материалы и технологии в недалеком будущем.
Нанотехнологии играют ключевую роль в этом процессе, представляя собой совокупность химических, физических и «искусственных» биологических процессов, позволяющих контролируемо работать с нанообъектами для формирования различных материалов, устройств и технических систем. Их особенностью является широкое использование процессов самоорганизации, самосборки и синтеза, что позволяет создавать упорядоченные структуры (наноструктуры) с необходимыми функциональными свойствами.
Нанотехнологии являются всеобъемлющим направлением, без достижений которого невозможно развитие ни одной из отраслей современной экономики. Проблемное поле для исследований и проектной деятельности в этой области весьма широкое. Проекты в рамках направления «Нанотехнологии» охватывают такие сферы, как медицина и биотехнологии, квантовые технологии, экология и современное растениеводство, энергетика, космос и микроэлектроника. Ежегодно Нобелевские премии присуждаются ученым за достижения в области нанотехнологий.
Работа в области новых материалов и нанотехнологий формирует навыки применения и разработки междисциплинарных подходов к решению исследовательских, прикладных и инженерных задач, нестандартного творческого мышления и необходимых компетенций управленцев высокотехнологичных производств.
Нанотехнологии играют ключевую роль в этом процессе, представляя собой совокупность химических, физических и «искусственных» биологических процессов, позволяющих контролируемо работать с нанообъектами для формирования различных материалов, устройств и технических систем. Их особенностью является широкое использование процессов самоорганизации, самосборки и синтеза, что позволяет создавать упорядоченные структуры (наноструктуры) с необходимыми функциональными свойствами.
Нанотехнологии являются всеобъемлющим направлением, без достижений которого невозможно развитие ни одной из отраслей современной экономики. Проблемное поле для исследований и проектной деятельности в этой области весьма широкое. Проекты в рамках направления «Нанотехнологии» охватывают такие сферы, как медицина и биотехнологии, квантовые технологии, экология и современное растениеводство, энергетика, космос и микроэлектроника. Ежегодно Нобелевские премии присуждаются ученым за достижения в области нанотехнологий.
Работа в области новых материалов и нанотехнологий формирует навыки применения и разработки междисциплинарных подходов к решению исследовательских, прикладных и инженерных задач, нестандартного творческого мышления и необходимых компетенций управленцев высокотехнологичных производств.
#химия
#физика
#биология