nanotechnology

Нанотехнологи

Илтгэгч: ХҮУ-4 курсын

Ч. Болормаа

2009 оны 2-р сарын 12

Нанотехнологи

курсын оюутан

Болормаа

АГУУЛГА

Нанотехнологи гэж юу

Нанотехнологийн гарал

Нанотехнологийн үе шатууд

Нанотехнологийн ерөнхий

Нанотехнологийн бүтцүүд

Монгол оронд хөгжүүлэх

АГУУЛГА

гэж юу вэ?

Нанотехнологийн гарал үүсэл

Нанотехнологийн үе шатууд

Нанотехнологийн ерөнхий зорилго

Нанотехнологийн бүтцүүд

хөгжүүлэх боломж

Нанотехнологи гэж юуНанотехнологи гэдэг нь молекулын

ажиллагааны системийн үйлдвэрлэл

• Энэ нь жинхэнэ утгаараа бүрэн

бөгөөд өндөр гүйцэтгэлтэй

бүтээгдэхүүн хийхэд зориулсан

техник, багаж хэрэгслийг техник, багаж хэрэгслийг

ашиглан төрөл зүйлийг гүнээс

нь бий болгох тооцоолсон

чадвар гэж тодорхойлдог.

гэж юу вэ?молекулын түвшин дэх үйл

үйлдвэрлэл юм.

утгаараа бүрэн

гүйцэтгэлтэй

зориулсан

зүйлийг гүнээс

3

• Нано гэдэг нь жижиг гэсэн

гаралтай үг юм. Шинжлэх

хэмжих нэгжийг илэрхийлнэ

метрийг тэр бум хуваасантай

• Хүний үстэй харьцуулбал

мянга хуваасны нэгтэй тэнцэх

• Тодорхой тооны атом молекулууд

биетийг үүсгэдэг. Түүнийг

ойлгож болно.

гэсэн утгатай, Грек хэлнээс

ухааны үүднээс тайлбарлавал

илэрхийлнэ. Нэг нанометр нь нэг

хуваасантай тэнцэх уртын хэмжээс юм.

харьцуулбал үсний диаметрийг 80-120

тэнцэх хэмжээс болно.

молекулууд нийлээд нано бүтцэт

ерөнхийд нь нано ертөнц гэж

Нанотехнологийн гарал

• 1959 онд нобелын шагналт

бүрэн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхийн

ашиглаж бяцхан үйлдвэр

судалж анхны план зургийг

• 1980 онд K. Eric Drexler

хэрэглэж олон нийтэд гаргажхэрэглэж олон нийтэд гаргаж

барилгын тоног төхөөрөмжийг

холбон ярьдаг болсон байна

• 1997 оноос нанотехнологи

үндэс суурь нь тавигджээ.

Нанотехнологийн гарал үүсэл:

шагналт физикч Richard Feynman иж

үйлдвэрлэхийн тулд Наномашиныг

үйлдвэр барих санаанд үндэслэн

зургийг боловсруулж байжээ.

Drexler нанотехнологи гэх үгийг

гаргаж ирсэн ба тэр үеэсээгаргаж ирсэн ба тэр үеэсээ

төхөөрөмжийг жижигрүүлэгч багажтай

байна.

нанотехнологи жинхэнэ утгаараа хөгжих

• 2000 онд анх АНУ-д “Нанотехнологийн

санаачлага” хөтөлбөрийг

Европын холбооны улсууд

түүнээс хойш орон бүхэн

тохирсон хөтөлбөрийг гаргаж

хэмжээний хөрөнгө оруулалтхэмжээний хөрөнгө оруулалт

• Монгол улс 2007 оны 11-р

хөгжүүлэх дэд хөтөлбөрийг

хэрэгжиж эхлээд байна.

“Нанотехнологийн үндэсний

гаргасан. Дараа нь Япон,

улсууд хөтөлбөрүүдээ зарлаж,

бүхэн өөрсдийн орны онцлогт

гаргаж энэ салбарт маш их

оруулалт хийж байна.оруулалт хийж байна.

сард дэвшилтэт технологийг

хөтөлбөрийг баталж, 2008 оноос

Нанотехнологийн үе

• Нанотехнологи бол технологийн

шат төдийгүй амьд байгалийг

өөрийгөө танин мэдэх технологи

• Амьд биологийн биетийн хувьд• Амьд биологийн биетийн хувьд

молекул биологийн судалгаа

• АНУ-ын үндэсний нанотехнологийн

институдын судлаач Mike

хөгжлийг 4 үе болгон тайлбарлажээ

Нанотехнологийн үе шатууд

технологийн хөгжил дэвшлийн үе

байгалийг танин мэдэх, хүн өөрөө

технологи юм.

хувьд одоо эсийн хэмжээндхувьд одоо эсийн хэмжээнд

судалгаа явагдаж байна.

нанотехнологийн судалгааны

Mike Roco нанотехнологийн

тайлбарлажээ.

1 Идэвхгүй

нанобүтэц

А. Сарнисан холболт

шингэн шүрших зориулалтын

Б. Бүтээгдэхүүнийг

нанобүтэцтэй металлууд

эдлэлүүд

2 Идэвхтэй

нанобүтэц

А. Био үйл ажиллагаа

нөлөөллүүд. Ж нь

бионэгдлүүд

Б. Физик, химийн

шилжилтүүд, өсгөгчүүдшилжилтүүд, өсгөгчүүд

3 Наносисте-

мийн

тогтолцоо

Ж нь: 3D сүлжээ бүхий

барилгууд, автоматууд

4 Молекулын

наносистем

Ж нь: термодинамик

системийн оронд

атомуудын нэгдэл

хэлбэрийг бүтээх болно

холболт бүхий нанобүтэц. Ж нь:

зориулалтын савнууд

Бүтээгдэхүүнийг нэгтгэдэг нанобүтэц. Ж нь:

металлууд, полимерүүд, вааран

2000 он

ажиллагаа, эрүүл мэндийн

нь: үр дүн бүхий эмнүүд,

химийн үйл ажиллагаа. Ж нь: 3D

өсгөгчүүд

2005 он

өсгөгчүүд

сүлжээ бүхий шинэ шатласан уран

автоматууд

2010 он

термодинамик химийн урвалын угсрах

оронд механикаар угсарсан

нэгдэл, молекулуудын шинэ

болно

2015-2020 он

Нанотехнологийн

зорилго• Бидний харж байгаа ертөнцмашин гээд өргөн хүрээндмолекул, атом, тэдгээрээс тогтсон

• Бид бактерийг жирийн микроскопоормикроскопоор харах боломжгүймикроскопоор харах боломжгүйвирусууд байдаг.

• Ж нь: ДОХ-ын болон элэгнийудмын мэдээлэл нь эсмэдээлэлтэй холбогдчихдогҮүнийг эмчлэхийн тулдхолбогдож эмчлэх наноболомж нанотехнологийнбайна.

Нанотехнологийн ерөнхий зорилго

ертөнц гэвэл уул, ус, барилга,хүрээнд яригддаг бол нано ертөнцөд

тогтсон бүтцүүд харагдана.

микроскопоор хардаг ч жирийнболомжгүй нано хэмжээстболомжгүй нано хэмжээст

элэгний В,С вирус. Энэ вирусындотор орж хүний удмын

холбогдчихдог учраас эмчлэгддэггүй байна.тулд зөвхөн өвчилсөн эстэй

бүтцэд эмийг гаргаж аваххөгжлийн үр дүнд бий болж

• Хүний хэрэглээ, хүсэлучраас улам нарийн,байдаг. Одоо хүн төрөлхтөнийдэвшилтэт технологи нь

• Нанотехнологи нь биднийболовсронгуйгаар хялбарлаххэрэглэж байгаа барилгынхэрэглэж байгаа барилгынпаалан материал зэрэгзүйлсийг нано бүтэцтэйуусмалаар арчих юм уу,өөрчлөгдөж хэдэн хоногбайх болно.

хүсэл мөрөөдөл хязгааргүйилүү сайн руу тэмүүлж

төрөлхтөний хүсч байгаа тэрнь нанотехнологи юм.

бидний амьдралыг улам бүрхялбарлах ба Ж нь: биднийбарилгын хана, шилэн эдлэл,барилгын хана, шилэн эдлэл,

зэрэг амархан бохирддогбүтэцтэй материал агуулсан

уу, эсвэл бүрвэл гадаргуу ньхоног сараар ч бохирдохгүй

• Мөн нанотехнологи хөгжсөнөөр

асар их өөрчлөлт гарч одоогийнхоос

компьютер болон электрон

• Нүдний шил, гарынхаа бугуйн

сониныг цаасаар бус электрон

холгүй байна.

• Шинэ төрлийн квант компьютерүүд• Шинэ төрлийн квант компьютерүүд

өнөөгийн дижитал компьютерээс

тооцоо хийж чаддаг болно.

• Хүн төрөлхтний бүхий л

хайрцагт багтаж бидний халаасанд

хөгжсөнөөр мэдээллийн технологид

одоогийнхоос хэд дахин хурдтай

электрон төхөөрөмжүүд гарна.

бугуйн дээрээс зурагтаа үзээд,

электрон хэлбэрээр унших цаг

компьютерүүд зохион бүтээгдэжкомпьютерүүд зохион бүтээгдэж

компьютерээс тэр бум дахин хурдан

.

л бичигдсэн түүх, жижигхэн

халаасанд явах болно.

• Бидний бие эрүүл саруул байж

эрүүл мэндээ хянах, зарим

гүйцэтгэх туслах систем зохион

• Ухаантай хувцас худалдаанд

Энэ нь хүний биеийн халуурах

цохилт гэх мэт өөрчлөлтүүдийг

мэдээллэж байх, алхах гүйхэдмэдээллэж байх, алхах гүйхэд

хувцас юм.

• Мөн сонин шиг хуйлж

телевизор гэх мэт тоо томшгүй

амжилт гарах болно. Тиймээс

нанотехнологийг хөгжүүлэх

байж наслалт уртасна. Учир нь

зарим эд эрхтэний үүргийг давхар

зохион бүтээгдэнэ.

худалдаанд гарахад тун ойрхон байна.

халуурах, даралт ихсэх, зүрхний

өөрчлөлтүүдийг мэдрэн эмчид

гүйхэд хурдыг хэмжиж чадахгүйхэд хурдыг хэмжиж чадах

болох уян дэлгэц бүхий

томшгүй олон, хязгааргүй ололт

Тиймээс дэлхий нийтээрээ хамтдаа

хөгжүүлэх гэж зорьж байна.

Бүтэцлэгдсэн ДНК

нанотехнологийн зураг

Энэ онцгой загварууд нь ДНК

наноинженерээр 1-ээр бүтээгдсэннаноинженерээр 1-ээр бүтээгдсэн

хэрэгтээ синтецлэгдсэн ба дүрслэгдсэн

ДНК-ийн

нанотехнологийн зураг

ДНК бүтцүүдийн

бүтээгдсэн. Наноинежер1 нь үнэн бүтээгдсэн. Наноинежер1 нь үнэн

ба дүрслэгдсэн.

Карбон нүүрстөрөгчит

нанохоолойны сувгийн

Нэг болон олон бүрэлдэхүүн хэсгүүд

нүүрстөрөгчит нанохоолойны онолын

цуглуулга.цуглуулга.

нүүрстөрөгчит

сувгийн зураг

бүрэлдэхүүн хэсгүүд бүхий карбон

нанохоолойны онолын загварын

Механик молекулын

Өөрчлөгддөггүй хос валианттай

хэсгийн зохиогдсон иж бүрдлийн

молекулын зураг

валианттай атомт бүрэлдэхүүн

бүрдлийн онолын загвар.

Молекул үйлдвэрлэлийн

Автомат нарийвчилсан үйлдвэрлэлд

механик метан нийлэгжүүлэх процессийн

үйлдвэрлэлийн зураг

үйлдвэрлэлд зориулан төлөвлөсөн

нийлэгжүүлэх процессийн онолын загвар.

Нанотехнологийг хөгжүүлэхэд

� шинжлэх ухаан,

�эдийн засаг,

�нийгмийн бүхий л салбарыг

ойлгох нь чухал.ойлгох нь чухал.

Тухайн улс орон нанотехнологийг

хөгжүүлэхэд физик, хими

голлох үүрэгтэйгээс гадна

материалын болон

салбарууд голлох үүрэгтэй

хөгжүүлэхэд хамгийн түрүүнд:

салбарыг нанотой холбож

нанотехнологийг бүрэн утгаар нь

хими, биологи, анагаах ухаан

гадна механик, цахилгаан,

химийн инженерийн

үүрэгтэй юм.

17

Монгол орны нөхцөлд:

• Байгаль орчин болонбохирдлын асуудлууд

• Ургамал, байгалийн эрдэс

• Ноос, ноолуур арьс ширэн

• Эм бэлдмэл, оношлогоо• Эм бэлдмэл, оношлогоо

• Мөнгөн ус, цианит зэрэгагаарын бохирдлыгасуудлууд дээр тулгуурланхөгжүүлэх боломжтой.

болон хүрээлэн буй орчны

эрдэс баялаг

ширэн бүтээгдэхүүний чанар

оношлогоо

18

оношлогоо

зэрэг хортой бодис, ус,шийдвэрлэх гэх мэт

тулгуурлан нанотехнологийг

Манай улсад нанотехнологийг

• тоног төхөөрөмж

• лабораториудыг олноор

• өндөр хөгжилтэй оронд

мэргэжилтэн бэлтгэх шаардлагатаймэргэжилтэн бэлтгэх шаардлагатай

• “ Хүн төрөлхтөн манай дэлхийг аюулаас

хүсч байна”

МУИС-ын

нанотехнологийг хөгжүүлэхийн тулд:

олноор байгуулж,

оронд оюутан, залуусыг сургаж

шаардлагатай байна.шаардлагатай байна.

дэлхийг аюулаас аврах нанотехнологийг

ын дэд захирал, доктор Ч. Ганзориг

Анхаарал

тавьсанд

баярлалаа

20