Содержание 

Введение 3

Глава 1. Сущность нанотехнологий и нанопродуктов 5

1.1. Понятие нанотехнологий и нанопродуктов 5

1.2. Последствия использования нанотехнологии (функции наноиндустрии) 15

Глава 2. Динамика и структуры мирового рынка нанотехнологий 23

Заключение 34

Список использованной литературы 37 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

 

     Одним из наиболее перспективных направлений  развития научно-технического прогресса  в начале 21 века можно считать  нанотехнологии. Сегодня в мире происходит бурный рост рынка нанотехнологий. Лидерами этого рынка являются США, Западная Европа, Япония, все активнее о своей роли заявляют Китай, Индия. Это объясняется значительным финансированием в наноиндустрию со стороны государства и частных компаний на протяжении длительного времени. Россия имеет шанс выйти на этот рынок, для чего прилагаются значительные усилия со стороны Правительства.

     Наряду  с информационными технологиями и биотехнологиями нанотехнологии считаются приоритетными в обеспечении  будущего экономического развития человечества.

     Мировой рынок нанопродуктов включает наноматериалы, наноинструменты, наноприборы. Вместе с рынком конечных  продуктов, включающих нанокомпоненты, объем рынка нанопродуктов  приблизится к 2014 г. по разным оценкам – к размеру от полутора до трех триллионов долларов.

     Актуальность  данного научного исследования обусловлена  тем, что мировой рынок нанотехнологий и продукции, произведенной с их использованием, растет высокими темпами. Нанотехнология представляет собой междисциплинарную область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющую дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

     Цель  научной работы заключается в комплексной характеристике мирового рынка нанотехнологий, с учетом специфики и всех особенностей данной области прикладной науки.

     Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

     1. Проанализировать понятие наноиндустрии, мирового рынка нанопродуктов.

     2.  Раскрыть понятия нанотехнологий и рынка нанопродуктов.

     3.  Произвести оценку последствий использования нанотехнолоий.

     4. Проанализаровать динамику и структуру мирового рынка нанотехнологий.

     Объектом  настоящего исследования является нанотехнология как область науки и техники, а предметом – особенности  применения нанотехнологии на мировом  рынке.

     В соответствии с поставленными задачами находится и структура курсовой работы. Материал изложен в двух основных главах.

     Первая  глава носит теоретический характер – то есть в целом знакомит с  нанотехнологией: понятие, история  развития, возможности применения.

     Вторая  глава посвящена вопросу применения нанотехнологий на мировом рынке: значение, технологические особенности, приводится прогноз развития и выяснение  перспектив нанотехнологий на мировом  рынке.

     При подготовке работы для сбора необходимого материала (данных) были использованы различные информационные источники, но в основном это – экономические  и научно-технические журналы, газеты, а также ресурсы сети Интернет.

 

     

Глава 1. Сущность нанотехнологий и нанопродуктов

1.1. Понятие нанотехнологий и нанопродуктов

 
 

     Нанотехнологии, без сомнения, являющиеся одним из наиболее перспективных направлений современного этапа развития науки и техники, в наибольшей степени видоизменяют и преобразуют представление об окружающем мире.

     В этой области науки, как и в  любом другом новом развивающемся  направлении, быстро нарастает специфическая  терминология, формируются понятия  и определения. Становление нового направления происходит в одной конкретной отрасли, где уже имеется своя устоявшаяся терминология и ставшие привычными определения.

     Существует  мнение, что на сегодняшний день в мире нет стандарта, описывающего понятие нанотехнология, нанопродукция. В Еврокомиссии создана специальная группа, в которой было отведено два года на то, чтобы разработать классификацию нанопродукции. Среди подходов к определению понятия «нанотехнологии» имеются следующие:

     1. В Техническом комитете ISO/ТК 229 под нанотехнологиями подразумевается следующее:¹

• знание и управление процессами, как правило, в масштабе 1 нм, но не исключающее масштаб менее 100 нм в одном или более измерениях, когда ввод в действие размерного эффекта (явления) приводит к возможности новых применений;
• использование свойств объектов и материалов в нанометровом масштабе, которые отличаются от свойств свободных атомов или молекул, а также от объемных свойств вещества, состоящего из этих атомов или молекул, для создания более совершенных материалов, приборов, систем, реализующих эти свойства.

        2. Согласно «Концепции  развития в Российской Федерации  работ в области нанотехнологий  на период до 2015 года» нанотехнология определяется как совокупность методов и приемов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включающие компоненты с размерами менее 100 нм, хотя бы в одном измерении, и в результате этого получившие принципиально новые качества, позволяющие осуществлять их интеграцию в полноценно функционирующие системы большего масштаба.²

     Нанотехнологии  качественно отличаются от традиционных дисциплин, поскольку на таких масштабах  привычные, макроскопические технологии обращения с материей часто неприменимы, а микроскопические явления, пренебрежительно слабые на привычных масштабах, становятся намного значительнее: свойства и  взаимодействия отдельных атомов и молекул или агрегатов молекул (например, силы Ван-дер-Ваальса), квантовые эффекты.

     Нанотехнология  и в особенности молекулярная технология – новые, очень мало исследованные дисциплины. Основные открытия, предсказываемые в этой области, пока не сделаны. Тем не менее, проводимые исследования уже дают практические результаты. Использование в нанотехнологии передовых научных достижений позволяет относить её к высоким технологиям.

     Развитие  современной электроники идёт по пути уменьшения размеров устройств. С другой стороны, классические методы производства подходят к своему естественному экономическому и технологическому барьеру, когда размер устройства уменьшается ненамного, зато экономические затраты возрастают экспоненциально. Нанотехнология – следующий логический шаг развития электроники и других наукоёмких производств.

     Приставка «нано» означает одну миллиардную долю какой-либо величины. Приставка «нано» образована от греческого слова «nanos» – карлик.

     Одно  из определений нанотехнологий  сформулировано профессором МГУ, д-ром  физико-математических наук Г.Г. Елениным. Согласно его определению: «нанотехнология – междисциплинарная область науки, в которой изучаются закономерности физико-химических процессов в пространственных областях нанометровых размеров с целью управления отдельными атомами, молекулами, молекулярными системами при создании новых молекул, наноструктур, наноустройств и материалов со специальными физическими, химическими и биологическими свойствами».³

     Однако  многие ученые, пытаясь формулировать понятие о «нанотехнологиях» не приняв во внимание ограничительную часть формулировки Еленина, выделяют из нее только «атомы и молекулы» или «специальные свойства».

     В частности, к. т. н. С.С. Удербаев пишет, что: «физико-химические процессы образования продуктов гидратации – это типичные формы нанотехнологических процессов, т.к. они происходят на атомно-молекулярном уровне».⁴ Так, отметим следующее, во-первых, на атомно-молекулярном уровне идут абсолютно все химические реакции, а во-вторых, наноразмерная область находится выше атомно-молекулярного уровня. Данный пример является показательным, типичным, но подобным дело не ограничивается.

     Впервые термин «нанотехнология» употребил  Норио Танигути в 1974 году. Он назвал этим термином производство изделий  размером несколько нанометров. В 1981 году появился первый инструмент для манипуляции атомами – туннельный микроскоп, изобретённый учеными из IBM.

     В 1980-х годах этот термин использовал  Эрик К. Дрекслер в своих книгах: «Машины создания: грядет эра нанотехнологии» («Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology») и «Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation». Центральное место в его исследованиях играли математические расчёты, с помощью которых можно было проанализировать работу устройства размерами в несколько нанометров.⁵ В 1992 году, выступая перед комиссией Конгресса США, доктор Эрик Дрекслер нарисовал картину обозримого будущего, когда нанотехнологии преобразят наш мир. ⁶

     В последнее время понятие «нанотехнологии» стало очень «модным». Существует много рассуждений о перспективах нанотехнологического процесса, о путях применения нанотехнологий, но до сих пор нерешенными остаются две проблемы: что есть конечный продукт нанотехнологий и как организовать производство нанотехнологических устройств. Для этих вопросов в России разработана целая государственная программа развития нанотехнологий. По поводу процесса единого решения не существует. Многие университеты и лаборатории по всему миру занимается их разработкой и адаптацией. Для нанотехнологического процесса характерна прямая зависимость роста инвестиций от уменьшения разрешения структуры.

     Нанотехнологии  чаще всего используются в таких  сферах наук как медицина, химия, биология, физика и т.п.

     На  сегодняшний день для понятия  наномедицина исчерпывающего определения  не существует. Можно отметить, что  наномедицина - это медицина, основанная на достижениях современной науки  охватывающих практически все знания накопленные человечеством.

     По  словам ведущего первооткрывателя в  этой области деятельности и аналитика  института по молекулярному производству IMM Роберта Фрейтаса, наномедицина является одним из активно развивающихся  научных направлений медицинской  науки и подразумевает – слежение, исправление, генетическую коррекцию  и контроль биологических систем организма человека, на молекулярном уровне, используя наноустройства, наноструктуры и информационные технологии. Иными словами, наномедицина – это симбиоз традиционной, классической медицины, квантовой механики, ядерной  физики и супрамолекулярной химии. Деятельность наномедицины направлена на использование достижений нанотехнологий при лечении и биологического омоложении организма человека, включая  достижение его физического бессмертия. Современные воззрения медицинской  науки в области развития органной патологии и патологии нервной  системы, основываются на представлениях, что патологические образования  есть клеточные структуры с изменёнными  параметрами, объединённые в целостную систему.⁷

     Нанобиология  является современным витком развития биологии, опирающимся на исследования в нанодиапазоне строения и свойств  низко- и высокомолекулярных соединений, а также образуемых ими комплексов и субклеточных структур. В то же время нанобиология представляет собой  и развитие биотехнологического  направления, опирающегося на достижения нанохимии и нанофизики.