Розділ 1. Теплові явища - § 10. Агрегатний стан речовини. Наноматеріали

Вправа № 10

1. Виберіть правильне закінчення речення.

Якщо перелити рідину з однієї посудини в іншу, рідина...

а) змінить і форму, і об’єм в) збереже об’єм, але змінить форму б) збереже і форму, і об’єм г) збереже форму, але змінить об’єм

2. Вода випарувалась і перетворилася на пару. Чи змінилися при цьому молекули води? Як змінилися розташування молекул і характер їхнього руху?

3. Чи може газ заповнити банку наполовину?

4. Чи можна стверджувати, що в закритій посудині, яка частково заповнена водою, над поверхнею рідини води немає?

5. У чайнику кипить вода. Чи справді ми бачимо водяну пару, що виходить із носика?

6. Скориставшись додатковими джерелами інформації, дізнайтеся про нанороботів та галузі їх майбутнього застосування. Підготуйте презентацію або коротке повідомлення.

Наноробот — технологія створення машин або роботів, розмір яких дорівнює або близький до мікроскопічного.

Наномашини знаходяться значною мірою, у фазі дослідження і розвитку.  Ймовірно, що коли вони будуть побудовані, то їх будуть використовувати в медицині.

Цікаво, що влітку 2017 року, велика команда вчених, на чолі з Джеймсом Туром з Університету Райса, створили «нанодриль», який легко “пробурюється” крізь мембрану ракової клітини та залишає у ній пори, що призводить до її загибелі.

Інше потенційне застосування — виявлення отруйних хімікалій, і вимірювання їх концентрацію у довкіллі. Нещодавно, Університет Райс продемонстрував Наномобіль (автомобіль з однієї молекули), який створений за допомогою хімічного процесу, і включає бакібол для коліс. Він приводиться до дії, за допомогою контролю температури навколишнього середовища і зміною розташування кінчика тунельного мікроскопа.

Основні сфери застосування нанороботів

Можливості застосування нанороботів практично безмежні. наприклад:

• Лікування раку. Виявляти і знищувати ракові клітини більш точно і ефективно.
• Механізм доставки ліків. Будувати механізми цільової доставки ліків для контролю і запобігання захворювань.
• Медична візуалізація. Створення наночастинок, які збираються в певних тканинах і потім сканують тіло в процесі магнітно-резонансної томографії – це могло б виявити такі проблеми, як діабет.
• Нові пристрої зондування. З практично безмежними можливостями налаштовувати зондувальні і скануючі характеристики нанороботів, ми могли б відкрити для себе наші тіла і більш ефективно вимірювати світ навколо нас.
• Пристрої зберігання інформації. Біоінженер і генетик з Гарвардського інституту Вісса успішно зберіг 5,5 петабіт даних – близько 700 терабайт – в одному грамі ДНК, перевершивши попередній рекорд щільності даних в ДНК в тисячу разів.
• Нові енергетичні системи. Нанороботи можуть зіграти певну роль в розробці більш ефективної системи використання поновлюваних джерел енергії. Або вони могли б зробити наші сучасні машини більш енергоефективними таким чином, що ті будуть потребувати в меншій кількості енергії для роботи з колишньою ефективністю.
• Надміцні метаматеріали. В області метаматеріалів проводиться багато досліджень. Група з Каліфорнійського технологічного інституту розробила новий тип матеріалу, що складається з нанорозмірних розпірок, подібних розпіркам Ейфелевої вежі, який став одним з найміцніших і легковажних в історії.
• Мікрогубки для очищення океанів. Губка з вуглецевих нанотрубок, здатна всмоктувати  речовини, які забруднюють воду, на зразок добрив, пестицидів і фармацевтичних препаратів, в три рази ефективніше попередніх варіантів.
• Реплікатори. Відомі також як «молекулярні асемблери», ці пропоновані пристрої можуть здійснювати хімічні реакції шляхом розташування реактивних молекул з атомної точністю.
• Датчики здоров’я. Ці датчики могли б спостерігати за хімією нашої крові, повідомляючи нас про все, що відбувається, виявляти шкідливу їжу або запалення в тілі і так далі.
• Підключення нашого мозку до Інтернету. Рей Курцвейл вважає, що нанороботи дозволять нам підключити нашу біологічну нервову систему до світової павутини в 2030 році.

Як бачите, це тільки початок. Можливості нанороботів практично безмежні.

Нанотехнології мають потенціал вирішити найбільші проблеми, з якими сьогодні зіткнувся світ. Вони могли б поліпшити продуктивність людей, забезпечити нас всіма необхідними матеріалами, водою, енергією та їжею, захистити нас від невідомих бактерій і вірусів.
 

7. З наведених назв фізичних величин оберіть ті, що є характеристикою речовини: а) густина; б) маса; в) об’єм; г) питома теплоємність; д) температура; е) швидкість руху.