Курс Нанотехнологии

Введение

Определение функционального материала. «Умные» материалы
Определение функционального материала. «умные» материалы (продолжение)
Две научно-технические революции
Третья научно-техническая революция. Основные определения: наноструктура, наноматериал, нанотехнология
Третья научно-техническая революция. Основные определения: наноструктура, наноматериал, нанотехнология. Продолжение

Глава 1. Наноматериалы и их применение

Квантовая природа свойств наноструктур и наноматериалов
Квантовая природа свойств наноструктур и наноматериалов (продолжение)
Специфика требований к материалам для космической техники
Факторы и экология космического пространства
Проблема радиационной опасности
Воздействие космической радиации и методы защиты
Солнечные вспышки и их прогнозирование
Роль компьютерного моделирования в создании новых функциональных материалов и оценке их качеств
Компьютерное моделирование создания новых функциональных наноматериалов для авиакосмоса
Значение нанотехнологии для перехода к микроспутникам и системам микроспутников
«Умная пыль»
Умная пыль в космосе

Глава 2. Методы исследования наноматериалов

Раздел 2.1. Методы определения размеров наночастиц

Принцип работы, устройство и возможности использования СТМ (сканирующая туннельная микроскопия)
Сканирующая микроскопия: технические проблемы и пути их решения
Принцип работы, устройство и возможности использования атомно-силового микроскопа (АСМ)
Использование АСМ для манипуляций нанообъектами

Раздел 2.2. Методы исследования структуры наноматериалов

Просвечивающая электронная микроскопия
Сканирующая электронная микроскопия
Сканирующая электронная микроскопия. Продолжение
Оптическая микроскопия ближнего поля
Конфигурации ближнепольного оптического микроскопа
Технические проблемы и области применения ближнепольного оптического микроскопа
Люминесценция
Основные характеристики молекулярной люминесценции
Люминесценция твёрдых тел
Спектроскопия комбинационного рассеяния света (Рамановская спектроскопия)
Бриллюэновская спектроскопия

Раздел 2.3. Методы изучения релаксационных и фазовых переходов

Дифференциальная сканирующая калориметрия

Раздел 2.4. Методы исследования механических характеристик

Определение трибологических характеристик
Виды изнашивания материалов
Трибометрия
Метод микроиндентирования
Микроиндентирование. Микротвердомер

Глава 3. Нанокристаллические материалы

Ультрадисперсные и нанокристаллические материалы
Металлические стёкла
Области применения нанокристаллических материалов в авиационной и космической технике
Области применения аморфных металлических сплавов в авиационной и космической технике

Глава 4. Функциональные нанокомпозиты

Функциональные нанонаполнители
Функциональные нанонаполнители (продолжение)
Методы получения полимерных нанокомпозитов
Методы получения полимерных нанокомпозитов (продолжение)

Глава 5. Плёнки и покрытия для космической и авиатехники

Многофункциональная «ткань» в одежде космонавта и лётчика

«Динамическая броня»
«Динамическая броня» (продолжение)

Глава 6. Функциональные материалы электроники и фотоники

Нано-гетерогенные структуры: «инженерия зонной структуры», квантовые явления и пределы применимости
Новые материалы для наноэлектроники
Новые материалы для наноэлектроники (Продолжение 1)
Новые материалы для наноэлектроники (Продолжение 2)
Углеродные нанотрубки и фуллерены
Фуллероны, история открытия, структура и свойства
Углеродные нанотрубки
Графен
Графен (продолжение). Свойства графена
Проблема химической стабильности графена. Графан
Квантовая природа свойств графена
Фотонные кристаллы - оптические сверхрешётки
Фотонные кристаллы - оптические сверхрешётки (продолжение). Световоды на фотонных кристаллах
Фотодетекторы на основе новых материалов
Функциональные наноматериалы для дисплеев нового поколения