Розвиток нанотехнологій починається із 1931 року, коли німецькі фізики Макс Кнолл і Эрнст Руска створили електронний мікроскоп, який уперше дозволив досліджувати нанооб’єкти. Пізніше в 1959 році американський фізик Річард Фейнман (нобелівський лауреат із фізики, 1965 р.) уперше опублікував працю, в якій оцінювалися перспективи мініатюризації під назвою «Там внизу - море місця». Він заявив: «Поки ми вимушені користуватися атомарними структурами, які пропонує нам природа... Але в принципі, фізик міг би синтезувати будь-яку речовину за заданою хімічною формулою». Тоді його слова здавалися фантастикою, оскільки не існувало технологій, що дозволили б оперувати окремими атомами на атомарному ж рівні (мається на увазі можливість пізнати окремий атом, узяти його і поставити на інше місце). Фейнман призначив нагороду $1000 тому, хто вперше зможе помістити текст сторінки з книги на шпильковій головці, з метою стимулювання інтересу до цієї сфффери (ця подія сталася в 1964 р.) У 1974 році японський фізик Норіо Танігучі ввів термін «нанотехнологія», запропонувавши описувати механізми розміром, меншим одного мікрона. Німецькими фізиками Гердом Біннігом і Генріхом Рорером був створений сканувальний тунельний мікроскоп (СТМ), що дозволив маніпулювати речовиною на атомарному рівні (1981 р.), пізніше вони отримали Нобелівську премію. Сканувальний атомно-силовий (АСМ) мікроскоп розширив типи досліджуваних матеріалів (1986 р.). У 1985 році Роберт Керл, Харольд Крото, Річард Смоллі відкрили новий клас сполук – фулерени (Нобелівська премія 1996 рік). У 1988 році незалежно один від одного французький та німецький вчені Альбер Ферт і Петер Грюнберг відкрили ефект гігантського магнітоопору (ГМО) (у 2007 р. присуджено Нобелівську премію з фізики), після чого магнітні наноплівки і нанодроти почали використовуватися для створення пристроїв магнітного запису. Відкриття ГМО стало основою для розвитку спінтроніки. З 1997 року компанія IBM у промислових масштабах почала виготовляти спінтронні прилади - голівки для зчитування магнітної інформації на основі ГМО розмірами 10-100 нм. 1991 рік ознаменувався відкриттям вуглецевих нанотрубок японським дослідником Суміо Іїджимою. У 1998 році було вперше створено транзистор на основі нанотрубок Сізом Деккером (голландський фізик). А у 2004 році він з’єднав вуглецеву нанотрубку із ДНК, уперше отримавши єдиний наномеханізм, відкривши дорогу розвитку біонанотехнологіям. 2004 рік - відкриття графену, за дослідження його влас- тивостей А. К. Гейму та К. С. Новосьолову у 2010 р. присуджена Нобелівська премія з фізики. Відомі фірми IBM, Samsung фінансують наукові проекти з метою розроблення нових електронних пристроїв, що змогли б замінити кремнієві технології.
Задача 3
Qн=50000 Дж
Qx=Х Дж η=40%
η=A/Qн
40%=Х/50000дж
Здесь Х- полезная работа (А)
Х=20000дж
A=Qн - Qx
20000дж=50000дж-Х
Здесь Х- как раз количество теплоты полученное от нагревания
Х=30000дж или 30КДЖ
ответ: 30 КДЖ
Задача 4
Температура нагревателя = 297 (Цельсия)
Температура холодильника = 37 (Цельсия)
Нужно это перевести в (Кельвин) сама не поняла зачем, но видимо так надо
297=570,15 (Кельвина)
37= 310,15 (Кельвина)
КПД (n) =
Т(нагревателя)-Т(холодильника)
————————————————— =
Т(нагревателя)
570,15-310,15
——————— = 0,456020345523108
570,15
КПД=(приблизительно)45,6...% или 46%
ответ: 46%
Удачки
У 1985 році Роберт Керл, Харольд Крото, Річард Смоллі відкрили новий клас сполук – фулерени (Нобелівська премія 1996 рік).
У 1988 році незалежно один від одного французький та німецький вчені Альбер Ферт і Петер Грюнберг відкрили ефект гігантського магнітоопору (ГМО) (у 2007 р. присуджено Нобелівську премію з фізики), після чого магнітні наноплівки і нанодроти почали використовуватися для створення пристроїв магнітного запису. Відкриття ГМО стало основою для розвитку спінтроніки. З 1997 року компанія IBM у промислових масштабах почала виготовляти спінтронні прилади - голівки для зчитування магнітної інформації на основі ГМО розмірами 10-100 нм.
1991 рік ознаменувався відкриттям вуглецевих нанотрубок японським дослідником Суміо Іїджимою.
У 1998 році було вперше створено транзистор на основі нанотрубок Сізом Деккером (голландський фізик). А у 2004 році він з’єднав вуглецеву нанотрубку із ДНК, уперше отримавши єдиний наномеханізм, відкривши дорогу розвитку біонанотехнологіям.
2004 рік - відкриття графену, за дослідження його влас- тивостей А. К. Гейму та К. С. Новосьолову у 2010 р. присуджена Нобелівська премія з фізики. Відомі фірми IBM, Samsung фінансують наукові проекти з метою розроблення нових електронних пристроїв, що змогли б замінити кремнієві технології.