Нанотехнологии

Настоящее учебное пособие посвящено анодным процессам в электрохимических и химических технологиях получения цветных металлов (электрохимическое рафинирование), обработки поверхности черных и цветных металлов (травление, полирование, оксидирование) и формообразования (размерная электрохимическая обработка). Представлены современные технологии, пути их развития, достоинства и недостатки, перспективы их применения. Предложены принципы классификации анодных процессов по механизму и устойчивости фронта растворения металла или анодной оксидной пленки. Рассмотрены также комбинированные процессы, в которых наряду с анодными реакциями имеют место иные механизмы воздействия на металл, например, плазменно-электролитическое оксидирование и полирование, анодно-механическое и химико-механическое полирование. Учебное пособие предназначено для студентов химических, металлургических и механических факультетов университетов, изучающих дисциплины «Гальванотехника», «Электрофизические и электрохимические методы обработки поверхности», «Порошковые материалы и покрытия». Может быть полезно студентам магистратуры и аспирантам в исследовательской работе по тематике, где используются анодные электрохимические и химические методы: металлографии, микро- и нанотехнологиях, металлообработке, электрометаллургии цветных металлов, а также специалистам, работающим в тех областях науки и техники, где эти методы используются для обработки поверхности или изготовления изделий.

Практикум содержит описание тринадцати практических работ, при выполнении которых студенты изучают физико-химические основы формирования наноструктурированных поверхностей, знакомятся с технологическим оборудованием получения покрытий и методиками измерения ключевых характеристик покрытий и пленок, получают навыки работы на современных аналитических средствах измерения. Практикум предназначен для бакалавров и магистрантов, обучающихся по направлению 22.03.02 и 22.04.02 «Металлургия», осваивающих курсы «Теория и технология покрытий», «Теоретические основы получения наноструктурированных поверхностей».

Ученое пособие состоит из двух частей. В первой изложены экспериментальные методы, характеристики топологической структуры полимеров. Проанализированы возможности оценки молекулярной массы, молекулярно-массового распределения и разветвленности по реологическим, релаксационным и иным физическим свойствам. С этих позиций рассмотрены сетчатые полимеры и равновесные физические сетки, а также топологически связанные макромолекулы (полиротаксаны и поликатенаны). Во второй части рассмотрено влияние на свойства полимерных материалов такого структурного фактора, как наполнитель. При этом выбраны наноразмерные добавки, поскольку из-за исключительно высокой удельной поверхности их влияние на матрицу беспрецедентно. Обсуждаются главным образом эпоксидные нанокомпозиты. Пособие предназначено для студентов старших курсов вузов, магистрантов, обучающихся по направлениям подготовки и специальностям, входящим в УГСН «Химия» и «Химические технологии». Книга также будет полезна аспирантам, научно-педагогическим и производственным работникам, обучающимся и работающим в области химии и технологии полимеров. Издание второе, стереотипное

Сборник рассказов о людях, что бегут из техномиров. Хотя, казалось бы, зачем бежать? В техномирах людьми для людей созданы техносферы. Почти исчез ручной труд, взятый на себя роботами и нанотехнологиями. Да и труд интеллектуальный всё чаще берёт на себя искусственный интеллект. Казалось бы, живи и радуйся. Однако среди бездушных машин у людей слишком часто безрадостная жизнь. Вот и бегут из антиутопии кто куда. Бегут туда, где живут мифические существа. Пусть даже кому-то и удаётся унестись только в своих мыслях. В мечтах вырваться на волю вольную!

Развитие материаловедения во многом определяет прогресс современного машиностроения, так как именно создание новых материалов и разработка передовых технологий дают возможность создавать новую, не имеющую аналогов технику. С прогрессом материаловедения связано развитие важнейших отраслей промышленности: машиностроения, химии, строительства, транспорта, судостроения, авиастроения, создание новых видов космической техники. Научно-техническая революция и такие новые отрасли техники, как ракетостроение, энергетика, управление термоядерными процессами, освоение космоса, физика высоких энергий, также обязаны своим появлением прогрессу материаловедения. Революционную роль в электронике и радиотехнике, в авиации и ракетостроении сыграли разработанные в последние годы нанокристаллические материалы и композиционные материалы на их основе. В учебнике рассмотрены свойства и области применения современных наноструктурных материалов. Изложены технология изготовления наноматериалов и принципы выбора материалов для различной техники с учетом конкретных условий ее применения. Учебник предназначен студентам высших учебных заведений, обучающихся по программам бакалавриата и магистратуры направлений подготовки «Материаловедение и технологии материалов», «Металлургия», и аспирантам направления подготовки «Технологии материалов». Может быть рекомендован студентам и аспирантам машиностроительных и общетехнических вузов, а также преподавателям, инженерно-техническим работникам заводов, научно-исследовательских и проектных организаций.

Учебное пособие «Наносистемы в строительном материаловедении» представляет собой первую попытку в практике отечественной высшей школы систематического изложения основных положений и вопросов, связанных с применением нанотехно-логических подходов при разработке и производстве строительных материалов. В издании изложены основные понятия о наноразмер-ном состоянии вещества, начальные представления о наномине-ралогии сырья для строительной индустрии, основы аналитических методов исследования наносистем в строительном материаловедении. Рассмотрены вопросы применения наносистем при получении вяжущих различных механизмов твердения и композиционных материалов на их основе. Учебное пособие предназначено для студентов и аспирантов строительных специальностей, а также может представлять интерес для инженеров и научных сотрудников.

В пособии рассмотрены физические основы, а также основные типы современных и перспективных элементов наноэлектроники. Особое внимание уделено полевым транзисторам с индуцированным каналом (МОП), их масштабированию и побочным эффектам миниатюризации. Рассмотрены краткие теоретические сведения и задания для практических занятий по разделам, не нашедшим отражения в основной части пособия. Настоящее пособие может быть использовано в учебных целях в вузах физического, приборостроительного и электротехнического профилей.

Земля 2081 года. Разгул технологий обещает скорое исполнение вечной мечты человечества. Но... Но как обычно что-то пошло не так. Да настолько «не так», что грозит очень скоро это самое человечество вычистить с лица планеты. И только один человек, талантливый инженер, решительно вступает в бой с неисчислимым врагом. Ну не один, конечно, а с необычными помощниками.Сумасшедшие ученые, почти зомби-апокалипсис, не слишком навязчивые технические рассуждения и капелька романтики. Просто фантастика! И даже немножечко научная.

Рассмотрена совокупность вопросов, связанных с созданием многоуровневых систем металлизации интегральных микросхем по технологическим маршрутам, обобщенно называемым Back-End-Of-Lme (BEOL). Охарактеризованы проблемы и решения создания проводящих и металлических тонких пленок, пленок диэлектрических материалов, проблемы и решения по планаризации поверхности интегральных микросхем. Рассмотрены вопросы получения конформных тонкопленочных покрытий на усложняющихся рельефах интегральных микросхем. Может быть рекомендовано для обучения бакалавров и магистрантов по направлениям 11.03.04 и 11.04.04 «Электроника и наноэлектроника», 28.03.01 и 28.04.01 «Нанотехнологии и микросистемная техника» в рамках семинаров по специальностям и дисциплинам, связанным с преподаванием физико-химических основ технологических процессов изделий микроэлектроники, микросистемной техники, наноэлектроники, а также для магистрантов и аспирантов по специальности 11.06.01 «Электроника, радиотехника и системы связи», технологов производства ИМС, исследователей в области нанотехнологий.

Пособие представляет собой элективный курс, разработанный для организации дополнительного обучения и предназначенный для учащихся 10—11 классов школ и колледжей. Представлены теоретические материалы и задания, ориентированные на развитие исследовательского интереса и элементарных практических навыков в области нанотехнологий. Пособие может быть использовано при реализации учебного плана технологического, естественнонаучного, универсального и других профилей как на уровне среднего общего образования, так и в рамках внеурочной деятельности.

Будущее наступило, а человечество все еще топчется на месте – войны, болезни, деградация. Олег Непша, в прошлом миллионер, ныне – умирающий от тяжелой болезни неудачник. Выжить любой ценой – главная цель его существования. Ради этого он идет на крайние меры – тестирование новейшей медицинской разработки. Как подействует вакцина нанороботов никто не знает. В итоге сам он послужит началом для изменения мира в целом. Готов ли Олег пожертвовать всем ради того, чтобы прожить больше отмеренного времени?

Пособие содержит описания физических эффектов и их компонентов, классификацию веществ, модели энергетических зон и ко-валентных связей, физическое описание собственного и примесного полупроводника, применение и характеристики однородных полупроводников. Рассмотрено равновесное и неравновесное состояние p-n перехода, токи в нем, виды пробоев, туннелирование в сильно-легированных p-n переходах, гетеропереходы, вольтамперные характеристики переходов. В конце пособия приводятся практические и домашние задания.

В учебном пособии «Основы метрологии» представлены основные проблемы современной метрологии. Оно содержит материалы по истории метрологии, законодательной, общей и теоретической метрологии, метрологическому обеспечению нанотехнологий, экономике метрологического обеспечения, военной метрологии. Широта охвата рассмотренных тем основана на большом практическом и теоретическом опыте автора В.В. Окрепилова, которому удалось обеспечить сочетание глубины изложения с системным подходом, концептуально объединяющим представленный материал. Учебное пособие подготовлено в соответствии с ГОС ВПО по направлению «Приборостроение» – 200200 (552500) и предназначено для использования в учебных процессах по специальностям направления «Приборостроение», а также может быть полезно студентам, аспирантам и специалистам, занимающимся актуальными проблемами приборостроения.

Научная фантастика – жанр, с помощью которого мы неоднократно убеждались, как сильна человеческая мысль и как технологии будущего становятся нашим настоящим. В 2022 году ЛитРес и АО «ЗАСЛОН» провели литературный конкурс, в рамках которого авторы размышляли, как у простых инженеров из-за разработанных ими технологий в одночасье может поменяться жизнь, как к ним приходят оригинальные идеи и как они развивают свои творения. Лучшие рассказы выбирали Сергей Лукьяненко, Вадим Панов, Андрей Васильев и Макс Глебов современные популярные писатели-фантасты. В этом сборнике рассказы победителей о невидимых научных и технологических альтернативах, которые существуют с нами каждый день. Бонус – рассказ члена жюри, Макса Глебова.

Учебное пособие предназначено для подготовки специалистов в области наукоемких технологий, связанных с квантовой физикой микромира, в частности для подготовки студентов по направлению «Наноматериалы и нанотехнологии». В книге подробно изложены основные виды формализма квантовой механики, включая операторную алгебру, матричную механику и скобочный аппарат Дирака. Значительное внимание уделено приближенным квантово-механическим методам, широко применяемым в квантовой химии. В соответствии с требованиями новых образовательных стандартов в книгу включены элементы развивающегося направления квантовой механики, а именно квантовой теории кубитов, которое связано с проектированием и созданием в будущем квантовых компьютеров. Достаточное место отведено технике конкретных квантово-механических вычислений. Для студентов и аспирантов высших технических учебных заведений, а также преподавателей физики и других естественнонаучных дисциплин в технических вузах.

В настоящее время математическое моделирование устройств и систем основывается на использовании таких средств вычислительной математики, как численный анализ и численное решение краевых задач для уравнений математической физики. В настоящем пособии рассматриваются вопросы интерполяции и сглаживания экспериментальных данных, численного вычисления интегралов, а также введения в численные методы решения краевых задач методом сеток и методом конечных элементов. Материал пособия предназначен для обучения магистров по направлению 11.04.04 «Электроника и наноэлектроника». Он может быть также полезен для будущих бакалавров и магистров других специальностей факультета РЭФ НГТУ, желающих углубить свои знания в области математического моделирования с использованием современных численных методов вычислительной математики. Пособие подготовлено на кафедре полупроводниковых приборов и микроэлектроники НГТУ.

Рассматриваются размерные эффекты в нанообъектах, классификация наноматериалов, их состав, строение, свойства, методы получения и методы исследования. Предназначено для студентов РЭФ, обучающихся по направлению 28.03.01 «Нанотехнологии и микросистемная техника» дневной формы обучения.

В книге изложены физические основы полупроводниковых электронных приборов. Рассмотрены основные типы радиокомпонентов, элементы и узлы аналоговых и цифровых микроэлектронных устройств и систем, интегральные схемы высоких степеней интеграции. Показана целесообразность и возможности перехода от классической электроники к наноэлектронике. Рассмотрены физические и технологические основы наноэлектроники; наноэлектронные транзисторы, фотоприемники и лазеры; приборы на основе углеродных нанотрубок; возможности создания квантовых компьютеров; наноэлектронные изделия для компьютеров, информационных и телекоммуникационных систем; основы функциональной электроники; вопросы стандартизации и надежности электронной аппаратуры. Для студентов и инженерно-технических работников, связанных с проектированием и эксплуатацией электронной аппаратуры с использованием микроэлектронной и наноэлектронной элементных баз.

Данное издание вводит читателя в удивительный мир нанотехнологий – многопрофильную и междисциплинарную область научных знаний и технологий, составляющую основную современную тенденцию в развитии науки и производства. Целью издания является ознакомление будущих учителей с сущностными элементами нанотехнологий и, с учетом биологической направленности обучаемых, со спецификой нанобио– и бионанотехнологий, основанных на использовании живых организмов (фагов, вирусов) и биомолекул, их составляющих (белков, липидов, нуклеиновых кислот и т.п.), в качестве объектов нанотехнологических разработок, а также с проявлениями, открытиями и внедрениями нанобиотехнологических процессов в разнообразные отрасли науки и производства, медицины, фармакологии, мониторинга, безопасности, социальной сферы и т.п. Издание предназначено в качестве учебного пособия в первую очередь для студентов биологических специальностей педагогических вузов (биологи с дополнительными специальностями: химия, экология, иностранный язык и другие). Но может вызвать интерес у широкого круга изучающих биологию и химию: учителей школ, учащихся школ с углубленным изучением биологии и химии, студентов нехимических вузов.

Лучший способ управлять машиной, это стать ею, подключить человеческое сознание напрямую к датчикам и механизмам. Сложно будет, но интересно, особенно если машина необычна до чуждости. Например, так мала, что ее не видно без микроскопа. Однако придется учиться, приспосабливаться, совершенствовать машину. И не зайти бы слишком далеко в развитии.