Загальні запитання та завдання для самостійної роботи № 7

1. Проблеми застосування наноматеріалів і нанотехнологій в будівництві та будівельних матеріалах.

2. Технологічні принципи створення наноструктур (розплави, золь-гелевий синтез та ін.).Створення нових функціональних матеріалів у будівництві.

3. Діагностика наноструктур і наноматеріалів будівельних систем.

4. Задачі отримання високощільних і високоміцних будівельних матеріалів (бетони, кераміка та ін.).

5. Технології подрібнення мінеральних частинок до нанорозмірних рівнів.

6. Гідродинамічні та інші методи активації водних суспензій і розчинів.

7. Модифікація водних розчинів різних нанорозмірних добавок, які використовуються в будівництві.

8. Дослідження в області токсичності порошкових наноматеріалів.

9. Технологія перемішування сумішей з нанодисперсними частинками та методи їх активації.

10. Волокна карбонові, базальтові, арамідні та інші малих діаметрів з нанорозмірними структурними характеристиками. Металева арматура, модифікована в процесі виготовлення нанорозмірними матеріалами

11. Цементні та інші в'яжучі з мінеральними і органічними добавками.

12. Бетони і розчини, модифіковані нанорозмірними добавками.

13. Суспензії мінеральних часток, які використовуються для лаків, фарб, а також модифікаторів до бетонів та розчинів. Властивості, технологія їх приготування та довговічність.

14. Органічні матеріали, які використовуються для виготовлення лаків і фарб, а також добавок для бетонів і розчинів, методи їх активації.

15. Нанопорошки різної природи для модифікації властивостей будівельних матеріалів.

16. Унікальні властивості будівельних матеріалів на основі наносистем.

17. Модифікування будівельних матеріалів нановолокнами.

18. Дисперсні композиційні матеріали з нанопокриттям.

19. Вивчення різних технологічних принципів при створенні наносистем в промисловому виробництві.

20. Розробка методів дослідження наноструктури матеріалів на основі дисперсних систем, в тому числі дослідження нанооб'єктів в пористих системах.

21. Ефект самоочищення на основі нанотехнології.

22. Приклади конструкційних та інструментальних матеріалів, виготовлених з використанням нанотехнологій.

23. Нанокомпозитні матеріали. Класифікація нанокомпозитів (по хімічній природі матриці, за формою і характером наповнювача з наночасток).

24. Нанокомпозити. Загальні методи отримання нанокомпозитів, можливості практичного використання.

25. Використання наноматеріалів для захисту навколишнього середовища (каталітичні покриття, каталітичні нейтралізатори, наносорбенти).

26. Застосування наноматеріалів в процесах переробки та знешкодження промислових відходів. Приклади.

27. Нанокераміка. Одержання, властивості і застосування. Нанокомпозити.

28. Що таке наноелектроніка? Якими бачаться перспективи подальшого розвитку даної галузі науки та техніки?

29. Наноенергетика. Які можливості використання нанотехнологій для створення паливних елементів і пристроїв для зберігання енергії?

30. Застосування наноматеріалів в медицині та біології.

31. Застосування наноструктур в хімії та хімічній технології. Каталіз на наночастинках.

32. Зробіть доповідь за темою « Нанов’яжучі матеріали перспективи розвитку» за матеріалами останніх років електронного видання «Нанотехнології в будівництві: науковий інтернет-журнал».

9. Приклади типових задач, тестів та контрольних запитань до підсумкових модульних контрольних робіт.

Тести.

№1 Закон Мура вказує:

1. Залежність властивостей наночасток від долі поверхневих атомів

2. Залежність міцності наноматеріалів від дисперсності

3. Збільшення кількості елементів в інтегральній мікросхемі за рік

4. Залежність температури плавлення наноматеріалу від розмірів кластерів

№2 Закон Холу –Петчу вказує:

1. Залежність властивостей наноматеріалу від долі поверхневих атомів

2. Залежність міцності наноматеріалів від дисперсності

3. Збільшення кількості транзисторів на площину поверхні мікрочіпу

4. Залежність кольору наноматеріалу від розмірів кластерів

№ 3 Термін “Нано” – застосував:

1. Ейнштейн для розмірів молекули цукру

2. Фейнман для квантової фізики

3. Для кластерів

4. Для фракталів

№4 Скануючий туннельний мікроскоп (СТМ) розробили:

1. 1974 -Норіо Танігучі, Японія

2. 1981 –Біннінг, Рорер – IBM

3. 1988-Жорес Алфьоров, Росія

4. 1986- Річард Смоллі, Крото, США

№5 Фулерени відкрили:

1. Як квантові крапки

2. Як кластери карбону

3. Знайшли в родовищах золоту

4. Зареєстрували в андронному коллайдері

№6 Ідея нанофабрик, концепція “сірого слизу” була сформульована:

1. Річардом Фейнманом в лекції «Там внизу багато місця»

2. Еріком Дрекслером в книзі «Машини творення»

3. Стівеном Хоккінгом в книзі «Історія часу»

4. Жоресом Алфьоровим в синтезі квантових крапок

№7 Дендрімер інакше арборол (англ. dendrimer) це:

1. Біологічна молекул

2. Макромолекула із симетричною деревоподібною структурою, з регулярними розгалуженнями.

3. Кластер атомів золоту

4. Молекулярний ассемблер

№8 Квантова точка (крапка) скор., КТ (англ. quantum dot , QD; ND) це:

1) Структура з забороною руху електронів в одному з трьох напрямків

2) Частка матеріалу з розміром, близьким до довжини хвилі електрона в цьому матеріалі (зазвичай розміром 1-10 нм), всередині якої потенційна енергія електрона нижче, ніж за його межами, таким чином, рух електрона обмежен у всіх трьох вимірах.

3) Частка матеріалу з розміром, близьким до довжини хвилі електрона, в якій рух електрона обмежен у двох вимірах.

4) Немає правильної відповіді

№9 Яке магічне число відповідає кластеру з двома оболонками навколо центрального атому?

1)13; 2) 56; 3) 42 ; 4)55

№10 Фулерен, це:

1. Коллоїдний кластер

2. Квантова крапка

3. Дендрімер

4. Прилад, для отримання графену

№11 Фулерид Cs₃C₆₀, це:

1. Інтеркальований фулерен

2. Солі (комплекси з переносом заряду), катіонами в яких є фулерени

3. Солі (комплекси з переносом заряду), аніонами в яких є цезій

4. Міцелла

№12 В чому унікальні властивості нанотрубок?

1. Висока проводимість, порівняно з металевою -Пружні властивості – модуль Юнга більший ніж у сталі - Теплопровідність нанотрубок в 20 разів вища, ніж у міді

2. Низька проводимість, порівняно з металевою -Пружні властивості – модуль Юнга -1ТПа,

- Теплопровідність нанотрубок в 20 разів нижча, ніж у міді

3. Висока проводимість, порівняно з металевою -Пружні властивості – модуль Юнга -1ТПа,

- Теплопровідність нанотрубок в 20 разів вища, ніж у міді

4. Їх унікальність, бо вони є метаматеріалами

№13 Множина Мандельброту, описує:

1. Нанопорошки

2. Магічні числа

3. Фрактальні структури

4. Немає правильної відповіді

№14 Утворення організованих дисипативних структур це є:

1. Наслідком еволюції системи в умовах сильно нерівноважних (дисипативна самоорганізація)

2. Наслідком еволюції системи в умовах сильно нерівноважних (консервативна самоорганізація)

3. У разі інтенсивного припливу енергії ззовні - це наслідок еволюції системи в рівноважних умовах

4. Дисипативні структури неможливі

№15 Зразки колоїдних квантових крапок CdSe (золь в УФ) мають:

1. Однаковий колір незалежно від розміру наночасток

2. Різний колір залежно від розміру наночасток

3. Перетворюються у невидимі об’єкти

4. Властивості наночасток не залежать від розміру

№16 Віскери, це:

1. Тип наноплівок з товщиною 1-100нм і співвідношенням довжини до товщини більше 1000

2. Різновид нитевидного кристалу з діаметром поперечного перерізу 1-100 нм і співвідношенням довжини до діаметру більше 1000

3. Різновид нанопорошків з діаметром 1-100нм .

4. Нанотерези

№17 Частинки Януси, це:

1. Різновид нитковидних кристалів, що мають різний склад

2. Різновид поліфункціональних нанорозмірних часток, що складаються з двох та більше частин різного хімічного складу та –або форми, з відмінними властивостями поверхні та-або об^,єму

3. Різновид поліфункціональних нанорозмірних часток, що мають однаковий хімічний склад та - або форми, але з відмінними властивостями поверхні та - або об^,єму

4. Міфологічні герої

№18 Поняття «Темплатний метод» описує:

1. Створення бетонних плит

2. Створення матеріалу за визначеним шаблоном (нанолітографія)

3. Створення нанопорошків, за умов відпалу за надвисоких температур

4. Не використовується в нанотехнологіях

№19 Віскер характеризуються:

1. Великим вмістом наноструктурних дефектів, тому вони мають рекордно малу щільність і їх часто використовують як зміцнюючі волокна

2. Малим вмістом мікроструктурних дефектів, тому вони мають рекордно високу щільність і їх часто використовують як зміцнюючі волокна

3. Унікальними бактерицидними властивостями

4. Вони не мають практичного використання

№20 Клатрати, це:

1. Сполуки неорганічні ( молекули гості укладені в порожнини молекул господарів).

2. Сполуки включення ( молекули гості укладені в порожнини молекул господарів).

3. Прилади для створення наноплівок

4. Спеціаліст в галузі нанотехнологій

№21 Структура супрамолекулярних сполук описується за принципом:

1. Ключ- замок. Гість (субстрат) і господар (рецептор).

2. Принцип некомплементарності: геометрична,топологічна і зарядова відповідність гостя і господаря.

3. Не можливості синергізму властивостей гостя і господаря.

4. Сильної взаємодії: гість-господарь

№22 Наноассемблер, це:

1. Щось дуже маленьке, що може діяти. Мова, як правило, йде про механічні дії - наприклад, про лінійне переміщення або обертання чого-небудь.

2. Пристрій нанорозмірів, здатний збирати з окремих атомів або молекул складні конструкції за планом, що вводиться в них.

3. Скануючий тунельний мікроскоп

4. Мікротом

№23 Наноактюатор, це:

1. В перекладі-щось дуже маленьке,що може діяти. Мова, як правило, йде про механічні дії - наприклад, про лінійне переміщення або обертання чого-небудь.

2. Пристрій нанорозмірів, здатний збирати з окремих атомів або молекул складні конструкції за планом, що вводиться в них.

3. Скануючий тунельний мікроскоп

4. Мікротом

№24 В якому діапазоні з'являється можливість квантових розмірних ефектів?

1. Для матеріалів з розмірами кристалітів в нижньому нанодіапазоні D <10 нм

2. Коли розмір кристалітів стає набагато більшим довжини дебройлевської хвилі для електрону λ= 2πh / mv

3. Для матеріалів з розмірами кристалітів в нанодіапазоні D <1000 нм

4. Подібних ефектів не існує

№25 Що таке CVD-метод?

1. Хімічне осадження з розчинів.

2. Електроосадження

3. Хімічне випаровування - ocадження з газової фази

4. Технологія Ленгмюра - Блоджетт

№26 Серед перших реакцій фулеренів були реакції їх галогенування. До недавнього часу, однак, було описано тільки одне поліхлорпохідне фулерену С₆₀ (А), що містить 22.8% хлору по масі. Визначте молекулярну формулу цієї сполуки.

1. C₆₀Cl₂

2. C₆₀Cl₅

3. C₆₀Cl₈

4. C₆₀Cl₁₆

№27 Що таке нанодисперсіі?

1) Системи, що складаються з рідкої фази з рівномірно розчиненими в ній наночастинками;

2) Системи, що складаються з нанокластерів;

3) Системи, що складаються з нанопористих речовин;

4) Системи, що складаються з нанокристалічних речовини.

№28 Які технології відносяться до технології «зверху-вниз»?

1) Літографія;

2) Епітаксія;

3) Літографія і конденсація;

4) Механічна обробка (подрібнення).

№29 Розташуйте у правильній послідовності етапи літографії:

1) Експонування;

2) Хімічне травлення;

3) Нанесення фоторезистору.

№30 Що таке епітаксія?

1) нарощування органічної плівки на кристалі;

2) метод осадження монокристалічної плівки на монокристалічну підкладку,

3) отримання наночасток шляхом диспергування

4) створення наноструктур на поверхні рідин.

№31 Поясніть термін синергетика?

1) Наука про самоорганізовані системи;

2) Наука про нанокристалічні матеріали;

3) Наука про хаос;

4) Наука про економію енергії.