1. НАНОБИОТЕХНОЛОГИ
И
1

2. 7 лекций

Целью данного курса является
ознакомление с физическими
основами нанобиотехники,
принципами построения
нанобиологии, нанобиотехники,
проектированием резонанса,
разработки и эксплуатацией
систем нанометрического
масштаба в области
бионаноэлектроники,
биомедицины, бионаносистем
в животном и растительном
мире.

3. ЛЕКЦИЯ 1.
ОБЩИЕ
ВОПРОСЫ
РАЗВИТИ
Я
НАНОТЕХ
-


4. Пространственные
масштабы объектов
современных
исследований (макро)
Объект
Параметр
объекта
Величи
на
пар
аме
тра
(мм)
Дополнения и
комментари
и
Чипы,
интегральные
микросхемы
Характерный
размер
0,1-1
Сердце
взрослого
человека
Характерный
размер
100
Мобильные
компьютеры,
мобильные
телефоны и
т.д.
Характерный
размер
100
Интеграция
макро-,
микро- и
нанотехнол
огии
электроники
Интеграция
макро-,
микро- и
нанотехнол
огии
миокарда
Интеграция
макро-,
микро- и
нанотехнол
огии
электроники
Макро: > 1 мм

5. Пространственные
масштабы объектов
современных
исследований (микро)
Объект
Параметр объекта
Микро: 1 — 10'
мкм
Топологические
элементы
интегральных
схем
Величи Дополнения и
на
комментарии
пара
мет
ра
(мкм)
Характерный
размер
Технологии
7
Клетки крови
0,1-1,0
Внутрисосудист
ые нано- и
микроробот
ы
Клетки сердца
Характерный
размер
50
Визуализация
трансмембра
нного
потенциала на
клеточном
уровне
Микромеханическ
ий
акселерометр
Характерный
размер
500
Интеграция
микромехани
ческих

6. наномасштабы
Объект
Параметр объекта
Дополнения и
комментарии
(нм)
Нано: 1-103 нм
Величин
а
парамет
ра
Разрешение
просвечивающей
электронной
микроскопии < 0,2
нм
Атомы
Диаметр атомов: Si
Ge
0,236
0,246
Кристаллическая
решетка
Постоянные
решетки: Si GaAs
Ge
0,543
0,565
0,566
Электронная
микроскопия
полупроводников
ых
гетероструктур
Углеродные
нанотрубки
Диаметр:
однослойные
1-5
Элементы
наноэлектроники
Зондовая
нанолитография
Ширина линии
5-15
Элементы
наноэлектроники
Пористые
полупроводники
Размеры
нанокристаллов
10-100
Нелинейные
оптические
преобразователи
Квантовые точки
Размеры
1-10
Элементы
наноэлектроники
Квантовые
проволоки
Сечение
< 10 х
10
Элементы
наноэлектроники
Квантовые ямы
Размеры
10-100
Элементы
наноэлектроники
Клеточная
мембрана
Толщина
7
Трансмембранны
й потенциал

7. Объекты нанотехники и
их типичные размеры
Область знаний
Объекты, процессы, характеристики
Диапазон
размеро
в, нм
Волновая функция электронов
10...100
Электроника
Типичная длина свободного пробега
электронов
Туннелирование
1...100 1...10
Механика и
материалы
Шероховатость номинально гладких
поверхностей
Фуллерены Нанотрубки (диаметр)
0,1...100 1
1...100
Катализ
Активные центры Нанопоры,
наночастицы
0,1...1 1...100
Супрамолекулярная
химия
Первичная структура Вторичная
структура Третичная структура
0,1-1 1...10
10...100
0
Молекулярная
биология
Бактерии Вирусы
Рибосома (диаметр) Белки
ДНК (диаметр) Мембраны (толщина)
100...10000
20...300
20 2...100
20 1...100