Тема. Становлення і розвиток знань про фізичні основи машин і механізмів.
Наноматеріали. У 1931 році німецькі фізики Макс Кнолл і Эрнст Pyска створили електронний мікроскоп, який вперше дозволив досліджувати об’єкти дуже малих розмірів. Цей рік вважається початком розвитку нанотехнологій — науки, в якій вивчаються закономірності фізичних і хімічних систем протяжністю порядку декількох нанометрів або часток нанометра. Наноматеріали — матеріали, створені з використанням наночастинок та/або за допомогою нанотехнологій, що мають певні унікальні властивості, зумовлені присутністю цих частинок у матеріалі. До наноматеріалів відносять об'єкти, один з характерних розмірів яких лежить в інтервалі від 1 до 100 нм.
В нанокристалічних матеріалах істотно змінюються механічні властивості. За певних умов ці матеріали можуть бути надтвердими або надпластичними. Наприклад, в кристалічного нікелю при переході до нанорозмірів міцність і твердість зростають у декілька разів; додавання алюмінію, структура якого має нанорозміри, в ракетне паливо значно змінює його швидкість згоряння.
Мал. Найлегший матеріал. Досягти такого ефекту вченим вдалося завдяки видаленню всієї вологи, яка перебувала у вуглецевому ланцюгу нанотрубок, причому структуру самих нанотрубок зберегти вдалося повністю.
Використання наноматеріалів дозволяє значно підвищити ефективність існуючих технологій. Сонячні елементи, при виготовленні яких використовують металеві наноантени, можуть поглинати до 80% енергії сонячного світла, тоді як існуючі сонячні батареї можуть використовувати тільки 20% енергії. В сучасних акумуляторах замість вуглецю використовують іони літію. Це дозволило значно збільшити їхню ємність та розширити діапазон використання. Використання наноматеріалів при виготовленні ліків дозволяє зменшити розмір таблеток та підвищити вміст лікувальної речовини у крові. Наночастинки також широко застосовують у харчовій промисловості та при виготовленні фарб.
Але, з іншого боку, висока біологічна активність наночастинок може бути небезпечною для здоров’я людини. Багато наночастинок мають високу проникаючу здатність і легко проникають у клітини. Ефекти, пов’язані з попаданням наночастинок у мозок, печінку та інші життєво важливі органи, можуть бути небезпечними для здоров’я та життя живих організмів.
Мультфільм. Важіль та інше.
