Вход

Наукоёмкие технологии. Биотехнологии и их применение в нар. хозяйстве. Лазерные технологии и их применение внар. хоз-ве. Нанотехнолгиии и их применение в нар. хоз-ве

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Реферат*
Код 325680
Дата создания 08 июля 2013
Страниц 21
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 29 марта в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
910руб.
КУПИТЬ

Содержание

Оглавление
Введение
1.Наукоемкие технологии в современном мире
2.Биотехнологии и их применение в народном хозяйстве
3.Лазерные технологии и их применение в народном хозяйстве
4.Нанотехнологии и перспективы их применения в народном хозяйстве
5.Система технологии культивирования клеток в биотехнологии
Заключение
Список литературы

Введение

Наукоёмкие технологии. Биотехнологии и их применение в нар. хозяйстве. Лазерные технологии и их применение внар. хоз-ве. Нанотехнолгиии и их применение в нар. хоз-ве

Фрагмент работы для ознакомления

5. Микробная переработка отходов
Отходы и побочные продукты деятельности в области сельского хозяйства, лесной и пищевой промышленности можно использовать в различных целях, в частности, для получения энергии с одновременным увеличением биомассы, уменьшением загрязненности окружающей среды.
При этом широко используются микроорганизмы. Биотехнология занимается тем, чтобы не только использовать те бактерии, которые могут питаться органикой, но и пытается вывести такие штаммы микроорганизмов, которые будут перерабатывать полиэтилен и другие продукты химической промышленности.
6. Перспективы развития биотехнологии
Одним из наиболее перспективных направлений биотехнологии является генная инженерия. Не смотря на множество противников генной инженерии, на данный момент достигнут значительныйпрогресс в практической области создания новых продуктов для медицинской промышленности и лечения болезней человека. Также одной из бурно развивающихся отраслей биотехнологии считается технология микробного синтеза ценных для человека веществ. Не менее важным аспектом современной микробиологической технологии является изучения участия микроорганизмов в биосферных процессах и направленная регуляция их жизнедеятельности с целью решения проблемы охраны окружающей среды от техногенных, сельскохозяйственных и бытовых загрязнений6.
3. Лазерные технологии и их применение в народном хозяйстве
Принципиальная схема лазера крайне проста: активный элемент, помещенный между двумя взаимно параллельными зеркалами. Зеркала образуют так называемый оптический резонатор; одно из зеркал делают слегка прозрачным, сквозь это зеркало из резонатора выходит лазерный луч. Чтобы началась генерацию лазерного излучения, необходимо "накачать" активный элемент энергией от некоторого источника (его называют устройством накачки)7. Действительно, основной физический процесс, определяющий действие лазера, - это вынужденное испускание излучения. Оно происходит при взаимодействии фотона с возбужденным атомом приточном совпадении энергии фотона с энергией возбуждения атома (или молекулы)8.
По типу активной среды лазеры делятся на твердотельные (рубиновый, неодимовый); газовые - HE-NE (гелий-неоновый), СО2; полупроводниковые (или диодные); жидкостные (на неорганических или органических красителях); лазеры на парах металлов (самые распространенные: на парах меди или золота). По типу излучения существуют ультрафиолетовые, видимые и инфракрасные лазеры. При этом и полупроводниковые лазеры, и лазеры на парах металлов могут быть как низкоинтенсивными (для терапии), так и высокоинтенсивными (для хирургии).
Лазеры нашли широкое применение в современных технологиях:
1. Применение лазеров в информатике
Наряду с научными и техническими применениями лазеры используются в информационных технологиях для решения специальных задач, причем эти применения широко распространены или находятся в стадии исследований. Наиболее распространенными примерами таких применений являются оптическая цифровая память, оптическая передача информации, лазерные печатающие устройства, кроме того они применяются в вычислительной технике в качестве различных устройств.
2. Применение лазеров в медицине
Развитие лазерной медицины идет по трем основным ветвям: лазерная хирургия, лазерная терапия и лазерная диагностика. В лазерной хирургии применяются достаточно мощные лазеры со средней мощностью излучения десятки ватт, которые способны сильно нагревать биоткань, что приводит к ее резанию или испарению. Уникальные свойства лазерного луча позволяют выполнять ранее невозможные операции новыми эффективными и минимально инвазивными методами. Хирургические лазерные системы обеспечивают: эффективную контактную и бесконтактную вапоризацию и деструкцию биоткани; сухое операционное поле; минимальное повреждение окружающих тканей; эффективный гемо- и аэростаз; купирование лимфатических протоков; высокую стерильность и абластичность; совместимость с эндоскопическими и лапароскопическими инструментам.
3. Применение лазеров в ВПК и армии
Лазерные системы защиты вертолетов и самолетов от ракет с тепловым наведением вещь, мягко говоря, не новая. Но у существующих систем есть один недостаток, они являются электромеханическими системами чрезвычайной сложности. К примеру, некоторые системы, стоящие на вооружении в настоящее время содержат около 85 движущихся и вращающихся элементов, нетрудно себе представить реакцию такой системы на резкие толчки, тряску и вибрацию. Исследователи из Мичиганского университета разработали новую систему лазерной защиты, которая отличается от предыдущих систем простотой и компактностью, в ее составе нет ни одной подвижной части, она полностью выполнена на современных оптических и оптоволоконных технологиях и, потому, надежность новой системы чрезвычайно высока9.
4. Применение лазеров при обработке конструкционных материалов
Лазерным лучом можно резать решительно все: ткань, бумагу, дерево, фанеру, резину; пластмассу, керамику, листовой асбест, стекло, листы металла. Для резки металлов нужны лазеры мощностью в несколько киловатт. Требуемую мощность можно снизить, применяя метод газолазерной резки - когда одновременно с лазерным лучом на разрезаемую поверхность направляется сильная струя кислорода. В развитии лазерной сварки выделяют два этапа. Вначале развивалась точечная сварка — на основе импульсных лазеров на рубине и на стекле с неодимом. С появлением мощных СО2-лазе-ров и лазеров на гранате с неодимом, дающих непрерывное излучение или последовательность часто повторяющихся импульсов, стала развиваться шовная сварка. Лазерная сварка успешно конкурирует с известными способами сварки, например с электродуговой и сваркой электронным лучом.
5. Применение лазеров в других отраслях и технологических процессах. Перспективы применения лазеров.
В настоящее время лазеры широко используются в деревообрабатывающей промышленности, причем за последние годы область их распространения значительно расширилась. Лазер также можно использовать для бесконтактных измерений геометрических размеров (зазор, длина, ширина, толщина, высота, глубина, диаметр). С помощью лазера также можно получать комплексные измерения. Луч эксимерного лазера воздействует на ткань только в той точке, в которой он сфокусирован, не оказывая влияния на соседние ткани глаза. Благодаря высокой мощности и кратковременности лазерного воздействия удается испарять молекулы с поверхности роговицы практически без ее нагрева. Это свойство т.н. "холодного" лазерного луча успешно используется как в рефракционной хирургии, так и в медицине10.
4. Нанотехнологии и перспективы их применения в народном хозяйстве
Нанотехнология — междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомарной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.
Нанообъекты делятся на 3 основных класса:
трёхмерные частицы получаемые взрывом проводников, плазменным синтезом, восстановлением тонких плёнок и т.д.,
двумерные объекты — плёнки, получаемые методами молекулярного наслаивания, CVD, ALD, методом ионного наслаивания и т.д,
одномерные объекты — вискеры, эти объекты получаются методом молекулярного наслаивания, введением веществ в цилиндрические микропоры и т. д.11
Перспективы применения нанотехнологий очень широки:
1. Нанотехнологии и микроэлектроника
По размерам современные транзисторы могут быть всего в несколько раз больше молекулы. Однако даже эти компоненты намного больше, чем новое поколение наноэлементов, в которых вместо кремния будут использоваться органические соединения и углеродные нанотрубки. Нанотехнологии позволят не только уменьшить размеры микросхем, но и увеличить количество транзисторов в них, что значительно повысит производительность.
2. Нанотехнологии в связи
Одна из областей, где нанотехнологии, понимаемые широко, дают прямой эффект, и с которыми уже сейчас каждый из нас сталкивается в реальной жизни – это современная микроэлектроника и электронные приборы, основой которых являются сверхбольшие интегральные схемы (СБИС), реализованные по проектным нормам 32-180 нм. Сотовый телефон и ручной или автонавигатор – это наглядные примеры таких приборов, в которых интегрированы навигационно-телекоммуникационные и мультимедийные решения. Т.е. современные СБИС – это концентрированное выражение интеграции нанотеха и продвинутых инженерных решений для интеллектуальной поддержки нашей повседневной жизни (не считая другие разнообразные приложения).
3. Нанотехнологии в производстве новых материалов
В настоящее время, наноматериалы используют для изготовления защитных и светопоглощающих покрытий, спортивного оборудования, транзисторов, светоиспускающих диодов, топливных элементов, лекарств и медицинской аппаратуры, материалов для упаковки продуктов питания, косметики и одежды. Производители уже получают первые заказы на наноустройства. К примеру, армия США заказала компании Friction Free Technologies разработку военной формы будущего. Компания должны изготовить носки с использованием нанотехнологий, которые должны будут выводить за пределы носков пот, но сохранять ноги в тепле, а носки в сухости. Неизвестно, будут ли такие носки нуждаться в стирке.
4. Нанотехнологии в ВПК
Нанотехнологии имеют и блестящее военное будущее. Военные исследования в мире ведутся в шести основных сферах: технологии создания и противодействия "невидимости" (известны самолеты-невидимки, созданные на основе технологии stealth), энергетические ресурсы, самовосстанавливающиеся системы (например, позволяющие автоматически чинить поврежденную поверхность танка или самолета), связь, а также устройства обнаружения химических и биологических загрязнений.
5. Нанотехнологии в биологии
Сейчас одной их самых обсуждаемых, самых волнующих является тема использования нанороботов в наномедицине. Считается, что наноробот, введенный в организм человека, сможет самостоятельно передвигаться по кровеносной, лимфатической и нервной системам, не нанося вреда организму, изменять характеристики тканей и клеток, уничтожить микроорганизмы, вирусы и раковые клетки. Также они доставляют нужные лекарства именно в нужное место, не воздействуя на остальные части организма и не отторгаются его защитными системами. Теоретически нанотехнологии способны обеспечить человеку физическое бессмертие, за счет того, что наномедицина сможет бесконечно регенерировать отмирающие клетки. По прогнозам журнала Scientific American уже в ближайшем будущем появятся медицинские устройства, размером с почтовую марку. Их достаточно будет наложить на рану. Это устройство самостоятельно проведет анализ крови, определит, какие медикаменты необходимо использовать и впрыснет их в кровь. В области биологии станет возможным «внедрение» в живой организм на уровне атомов. Последствия могут быть самыми различными - от «восстановления» вымерших видов до создания новых типов живых существ, биороботов.
6. Нанотехнологии в сельском хозяйстве

Список литературы

"Список литературы
1.Бекер М.Е., Лиепиньш Г.К., Райпулис Е.П. Биотехнология. – М.: Агропромиздат, 1990. – 334с.
2.Белоконева О. Технология XXI века в России. Быть или не быть? // Наука и жизнь. – 2001. – №1. – С.3-8
3.Берзин И., Яцимирский А.К. Биотехнология и ее перспективы.— М.: Знание, 1986.— 62с.
4.Брюннер В., Юнге К. Справочник по лазерной технике. / Под ред. А.П.Напартовича. – М.: Энергоатомиздат, 1991. – 275 с.
5.Вареев Г.А., Барышев В.П. Опыт применения лазерных аппаратов «Ланцет» в хирургической практике // Медицинская техника. – №1. – 2002. – С.41 – 43
6.Введение в нанотехнологию : пер. с яп. / Кобаяси Н. ; пер. Хачоян А.В.; ред. пер. Патрикеев Л. Н. – М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2005. – 134с.
7.Глазьев С.Ю. Перспективы высокотехнологичных отраслей в условиях присоединения к ВТО // Материалы конференции третьего международного Форума “Высокие технологии оборонного комплекса”. – М.: ВК ЗАО “Экспоцентр”, 2002 – с. 20–22.
8.Дьюли У. Лазерная технология и анализ материалов. – М.: Мир, 1986. – 504с.
9.Егоров Н.С. Биотехнология. – М.: Высш школа, 1987. – 159с.
10.Ратнер М., Ратнер д. Нанотехнология: простое объяснение очередной гениальной идеи: Пер. с англ.— М.: Издательский дом Вильямсх.— 240с.
11.Сироткин О.С. Роль государства в создании конкурентоспособных наукоемких корпораций / Материалы конференции “Инвестиционные проекты и технологии”. – М.: ВК ЗАО “Экспоцентр”, 2002 – с. 29–32.
12.Федоров Б.Ф. Лазеры: Основы устройства и применение. – М.: Изд-во ДОСААФ СССР, 1988. – 189с.
13.Эвелто О. Принципы лазеров.— М.: Аврора, 1990. – 464с.
Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00456
© Рефератбанк, 2002 - 2024