1. Номинация «Нанотехнологии»

Проблематика реферативно-исследовательских работ:

1.1. «Невидимость».

Становиться невидимкой по желанию человек мечтал с древнейших времен. Шлем-невидимку надевает в древнегреческом мифе герой Персей, чтобы сразить чудовищную горгону Медузу. О шапке-невидимке повествуют сказки разных народов, а мантия-невидимка выручала Гарри Поттера и его друзей. Ученые, которые занимаются исследованием невидимости, возлагают большие надежды на метаматериалы. Что такое метаматериалы и можно ли стать невидимым с их помощью? Что уже достигнуто в этой области, и какие прогнозы делают ученые о будущих разработках?

1.2. «Сканирующий туннельный микроскоп».

Бурное развитие нанотехнологий началось с изобретения сканирующего туннельного микроскопа в 1981 году в Швейцарии. Через несколько лет его создатели Герд Биннинг и Генрих Рорер получили за него Нобелевскую премию. Для чего используется сканирующий туннельный микроскоп? На каком законе квантовой физики основан принцип его работы? Каковы перспективы его использования?

1.3. «Ассемблеры».

Ассемблеры – это машины, которые не только делают свою работу (как обычные механизмы), но и могут воспроизводить сами себя (чем принципиально отличаются от обычных механизмов). Самокопирование – это один из основных принципов работы нанотехнологий. Впервые ассемблеры описаны в 1986 году в культовой книге Эрика Дрекслера «Машины созидания». Сейчас прогнозы Дрекслера становятся реальностью. К каким рубежам подошла современная наука в разработке ассемблеров? Почему эти достижения ставят перед учеными вопрос о безопасности нанотехнологий?

1.4. «Кремниевые технологии».

Кремний - универсальный материал для производства интегральных микросхем (чипов). Какие свойства кремния позволяют использовать его для производства чипов? Кто впервые использовал кремний для этой цели? Какие новые разработки ожидаются в области кремниевых технологий?

1.5. «Трансмутация в физике и химии».

Трансмутация (от лат. trans — сквозь, через, за; лат. mutatio — изменение, перемена) - превращение одного объекта в другой. Идею трансмутации впервые сформулировали александрийские алхимики в 200 г. до н. э.: они работали над созданием «философского камня», способного превращать обычные металлы в золото. В современной науке «трансмутацией» называется превращение атомов одних химических элементов в другие из-за радиоактивного распада их ядер либо ядерных реакций. Возможно ли в принципе создать условия для превращения обычных металлов в благородные? Какие мнения высказывают на этот счет современные ученые? Возможно ли это – создать «философский камень»? Какие трудности придется для этого преодолеть?

1.6. «Углеродные нанотрубки».

Идея создать лифт, соединяющий Землю с космосом, была высказана еще в конце XIX века Константином Циолковским, и будоражит умы исследователей и ученых до сих пор. Через 60 лет русский инженер Юрий Арцутанов предложил строить космический лифт сверху вниз, начиная из космоса: разместить на высоте 36 000 км геосинхронную базу-спутник, которая будет вращаться вместе с планетой, и оттуда протянуть трос к поверхности Земли. Но в то время не было достаточно прочного материала: по расчетам, трос от космоса до Земли должен выдерживать натяжение примерно в 60-100 ГПа, а, например, трос из стали порвался бы при натяжении в 2 ГПа. В наше время изобретены углеродные нанотрубки, и в 1999 году NASA опубликовало исследование, в котором говорится, что создать космический лифт возможно.

Литература: