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नैनोटेक्नोलॉजी, सामग्री विज्ञान और यांत्रिकी। नैनोमटेरियल्स और नैनोसिस्टम्स का सामग्री विज्ञान नैनोमटेरियल्स और नैनोसिस्टम्स का सामग्री विज्ञान और प्रौद्योगिकियां
रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय
राज्य शिक्षण संस्थान
उच्च व्यावसायिक शिक्षा
"इवानोवो राज्य वस्त्र अकादमी"
भौतिकी और नैनो प्रौद्योगिकी विभाग
| मैंने अनुमोदित कर दिया शैक्षणिक मामलों के लिए वाइस रेक्टर वी.वी. ल्यूबिमत्सेव "_____"______2011 |
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| नैनोमटेरियल्स और नैनोसिस्टम्स का सामग्री विज्ञान |
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| कोड, तैयारी की दिशा | 152200 नैनोइंजीनियरिंग |
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| प्रशिक्षण प्रोफ़ाइल | नेनोसामग्री |
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| लूप, कोड | गणितीय और प्राकृतिक विज्ञान (बी.3.1-3ए) |
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| सेमेस्टर | ||
| स्नातक योग्यता (डिग्री) | अविवाहित |
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| अध्ययन का स्वरूप | पूरा समय |
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| संकाय | फ़ैशन उद्योग |
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इवानोवो 2011
"नैनोमटेरियल्स और नैनोसिस्टम्स के सामग्री विज्ञान" अनुशासन का अध्ययन करने के परिणामस्वरूप, छात्रों को यह करना होगा: जानना: - नैनोडिस्पर्स्ड पाउडर, फुलरीन नैनोसंरचित ठोस, तरल और जेल जैसी सामग्री, नैनो-आकार के तत्व और वस्तुएं, नैनोसिस्टम्स (हेटरोस्ट्रक्चर) के गुण और अनुप्रयोग के क्षेत्र; नैनोमटेरियल के उत्पादन के लिए नैनोटेक्नोलॉजी के मूल सिद्धांत; नैनोस्ट्रक्चर्ड और ग्रेडिएंट मजबूती, सुरक्षात्मक और कार्यात्मक परतों और कोटिंग्स के उत्पादन के लिए नैनोटेक्नोलॉजी के बुनियादी सिद्धांत; मिश्रित सामग्रियों के संश्लेषण के लिए तकनीकी प्रक्रियाओं के मूल सिद्धांत; करने में सक्षम हों: - विद्युत, ऑप्टिकल, चुंबकीय, थर्मल और यांत्रिक संकेतों के रूपांतरण के लिए विशिष्ट आवश्यकताओं के लिए निर्दिष्ट विशेषताओं के साथ नैनोऑब्जेक्ट्स के कार्यान्वयन के लिए नैनोस्ट्रक्चर और उनके उत्पादन के तरीकों का चयन करें; - नैनोइंजीनियरिंग के क्षेत्र में गहन ज्ञान विकसित करते समय बुनियादी अवधारणाओं और परिभाषाओं का उपयोग करें; - नैनो उत्पादों और नैनो प्रौद्योगिकियों की विशेषताओं का विश्लेषण करें; नैनोटेक्नोलॉजिकल प्रक्रियाओं के लिए तकनीकी उपकरणों और उपकरणों के चित्र बनाएं। अपना: - नैनोइंजीनियरिंग के क्षेत्र में ज्ञान निर्माण की समस्याओं को हल करने में कौशल। अनुशासन का कार्य कार्यक्रम निम्नलिखित प्रकार के शैक्षिक कार्य प्रदान करता है:
| शैक्षिक कार्य का प्रकार | कुल घंटे/क्रेडिट | सेमेस्टर संख्या |
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| कक्षा पाठ (कुल) | |||
| शामिल: | |||
| व्यावहारिक कक्षाएं (सेमिनार) | |||
| स्वतंत्र कार्य (कुल) | |||
| व्यावहारिक कक्षाओं (सेमिनार) की तैयारी | |||
| स्वतंत्र अध्ययन के लिए प्रस्तुत सैद्धांतिक मुद्दों का अध्ययन | |||
| परीक्षण की तैयारी | |||
| मध्यवर्ती प्रमाणीकरण का प्रकार (परीक्षण, परीक्षा) | |||
| कुल श्रम तीव्रता: घंटे क्रेडिट इकाइयाँ | |||
नैनोमटेरियल्स की उपस्थिति का इतिहास, उनके विकास की गतिशीलता और व्यवहार में कार्यान्वयन।
नैनोसंरचित सामग्रियों की बुनियादी अवधारणाएँ और वर्गीकरण।
गुणों की विशेषताएं और नैनो आकार की प्रणालियों के मुख्य प्रकार।
नैनोमटेरियल और उन पर आधारित उत्पादों के उत्पादन, प्रसंस्करण और संशोधन के लिए तकनीकी प्रक्रियाएं।
| विभागाध्यक्ष | ए.के. इज़गोरोडिन |
| शिक्षक-डेवलपर |
नैनोटेक्नोलॉजी, सामग्री विज्ञान और यांत्रिकी विभाग दिसंबर 2011 में टीएसयू इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स एंड टेक्नोलॉजी के दो विभागों के आधार पर बनाया गया था और इसकी गहरी ऐतिहासिक जड़ें हैं। विभाग के मूल में विश्व स्तरीय वैज्ञानिक, प्रोफेसर एम.ए. थे। क्रिस्टल, जी.एफ. लेपिन और ई.ए. ममोनतोव, जिन्होंने भौतिक सामग्री विज्ञान के क्षेत्र में बहुत बड़ा योगदान दिया और विश्वविद्यालय में सामग्री विज्ञान के लिए अनुसंधान आधार की नींव रखी। अनुभाग "यांत्रिकी"; बुनियादी विभाग "नैनोमटेरियल्स" (मॉस्को, सेंट्रल रिसर्च इंस्टीट्यूट ऑफ चेरमेट का नाम आई.पी. बार्डिन के नाम पर रखा गया), वैज्ञानिक और शैक्षणिक केंद्र "भौतिक सामग्री विज्ञान और नैनोटेक्नोलॉजीज"; इलेक्ट्रॉनिक, लेजर, परमाणु बल माइक्रोस्कोपी, भौतिक और यांत्रिक परीक्षण, एक्स-रे विवर्तन विश्लेषण, मेटलोग्राफी और ध्वनिक उत्सर्जन आदि की 20 से अधिक आधुनिक, अच्छी तरह से सुसज्जित शैक्षिक और अनुसंधान प्रयोगशालाएं, जिनमें से तीन रोस्टेक्नाडज़ोर की प्रणालियों में मान्यता प्राप्त हैं। और विश्लेषणात्मक प्रयोगशालाएँ (SAAL); इंटरनेशनल स्कूल "भौतिक सामग्री विज्ञान" जर्मनी (फ्रीबर्ग), जापान (ओसाको, क्योटो), ऑस्ट्रेलिया (मेलबोर्न) आदि विश्वविद्यालयों सहित प्रमुख रूसी और विदेशी वैज्ञानिक स्कूलों के साथ सहयोग। सभी वरिष्ठ छात्र उपयोगी शोध कार्य में लगे हुए हैं और प्रतिवर्ष वैज्ञानिक कार्य प्रतियोगिताओं और स्नातक परियोजनाओं के विजेता और पुरस्कार विजेता बनते हैं। विभाग के लगभग 100% स्नातक कार्यरत हैं, जिनमें से 80% PJSC AVTOVAZ के अनुसंधान केंद्र और प्रयोगशाला परीक्षण विभाग, समारा क्षेत्रीय नवाचार और प्रौद्योगिकी केंद्र की प्रयोगशालाओं के साथ-साथ विशेषज्ञ संगठनों में अपनी विशेषज्ञता में काम करते हैं। विभाग के कार्यवाहक प्रमुख प्रोफेसर, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर क्लेवत्सोवगेन्नेडी वसेवोलोडोविच प्रशिक्षण के क्षेत्रस्नातक की डिग्री: स्नातकोत्तर उपाधि: (प्रोफ़ाइल "उन्नत सामग्रियों की इंजीनियरिंग और उत्पादों में सामग्रियों के व्यवहार का निदान") स्नातकोत्तर अध्ययन: (प्रोफ़ाइल "संघनित पदार्थ का भौतिकी") - 06.22.01 सामग्री की तकनीकें (प्रोफ़ाइल "धातु विज्ञान और धातुओं और मिश्र धातुओं का ताप उपचार") शैक्षिक कार्यक्रम के लक्ष्य 04/22/01 सामग्री विज्ञान और सामग्री प्रौद्योगिकी (उन्नत सामग्री की इंजीनियरिंग और उत्पादों में सामग्री के व्यवहार का निदान): सी 1. आधुनिक सामग्री विज्ञान के क्षेत्र में अनुसंधान कार्य के लिए स्नातकों को तैयार करना। Ts2. नई सामग्री बनाने, उनके गुणों का अध्ययन करने और उनके उत्पादन के लिए प्रौद्योगिकी विकसित करने के लिए स्नातकों को तैयार करना। सी3. निर्दिष्ट गुणों वाली सामग्रियों के डिज़ाइन के लिए स्नातकों को तैयार करना। सी 4. उत्पादन और तकनीकी गतिविधियों के लिए स्नातकों को तैयार करना जो वैश्विक स्तर पर मांग वाले नए उच्च-तकनीकी विकास के कार्यान्वयन को सुनिश्चित करते हैं। विषयोंविभाग "नैनोटेक्नोलॉजीज, सामग्री विज्ञान और यांत्रिकी" के शिक्षक निम्नलिखित विषयों में कक्षाएं पढ़ाते हैं: - सैद्धांतिक यांत्रिकी; - सामग्री की ताकत; - मशीनों और तंत्रों का सिद्धांत; - मशीन के पुर्ज़े; - पदार्थ विज्ञान; - संरचनात्मक सामग्रियों की प्रौद्योगिकी; - उत्पादन और पारिस्थितिकी में नैनोटेक्नोलॉजीज; – नैनोटेक्नोलॉजी की भौतिक-रासायनिक नींव; - नैनोमटेरियल्स और नैनोसिस्टम्स का सामग्री विज्ञान; - संघनित पदार्थ का भौतिकी; - चरण संतुलन और संरचना निर्माण; - भौतिक सामग्री विज्ञान; - मिश्रधातु और कंपोजिट की ताकत; - नई प्रौद्योगिकियां और सामग्रियां; - संरचनात्मक सामग्रियों को मजबूत करने के तरीके; - गैर-विनाशकारी अनुसंधान विधियाँ, आदि। 1धातुकर्म और सामग्री विज्ञान संस्थान (आईएमईटी) द्वारा प्रकाशन के लिए अनुशंसित। ए.ए. बैकोव आरएएस (भौतिक रसायन विज्ञान और कोटिंग प्रौद्योगिकी की प्रयोगशाला - प्रयोगशाला के प्रमुख वी.आई. कलिता, तकनीकी विज्ञान के डॉक्टर, प्रोफेसर) और सेंट पीटर्सबर्ग यूनिवर्सिटी ऑफ इंजीनियरिंग एंड इकोनॉमिक्स (इंजीनियरिंग और तकनीकी विज्ञान विभाग - विभाग के प्रमुख वी.के. फेड्युकिन, तकनीकी के डॉक्टर) विज्ञान, प्रोफेसर, इंटरनेशनल एकेडमी ऑफ हायर एजुकेशन के संवाददाता सदस्य) "उद्योगों में आधुनिक प्रौद्योगिकियों और सामग्रियों" पाठ्यक्रम के भाग के रूप में प्रशिक्षण के तकनीकी क्षेत्रों में अध्ययन करने वाले विश्वविद्यालय के छात्रों के लिए एक पाठ्यपुस्तक के रूप में। पीपीओ नंबर 04-01 के लिए यूएमओ स्टांप प्राप्त हुआ (उच्च शिक्षण संस्थानों के छात्रों के लिए शिक्षण सहायता के रूप में व्यावसायिक शैक्षणिक शिक्षा के लिए शैक्षिक और पद्धति संबंधी एसोसिएशन द्वारा अनुमोदित)। उच्च प्रौद्योगिकियों के क्षेत्र में वैज्ञानिक और तकनीकी प्रगति - सामग्री विज्ञान, इलेक्ट्रॉनिक्स, माइक्रोमैकेनिक्स, चिकित्सा और मानव गतिविधि के अन्य क्षेत्रों में मौलिक और व्यावहारिक अनुसंधान, संरचनाओं, सामग्रियों और उपकरणों, तत्वों के डिजाइन और व्यावहारिक उपयोग के परिणामों से जुड़ी है। जिनमें से नैनोमीटर रेंज में आयाम (1 एनएम = 10-9 मीटर), और उनके उत्पादन (नैनोटेक्नोलॉजीज) और निदान विधियों के लिए प्रौद्योगिकियों का विकास है। सामग्री विज्ञान में नैनोटेक्नोलॉजी की वस्तुएं बिखरी हुई सामग्री, फिल्म और नैनोक्रिस्टलाइन सामग्री हैं। मैनुअल का उद्देश्य छात्रों और विशेषज्ञों को नैनोमटेरियल्स और नैनोटेक्नोलॉजीज के क्षेत्र में विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास में एक नई प्रभावी दिशा से परिचित कराना है, विशेष रूप से, अद्वितीय गुणों के साथ नैनोक्रिस्टलाइन संरचनात्मक सामग्रियों का संश्लेषण और उद्योग में उनके उपयोग के उदाहरण . मैनुअल नैनोसाइंस और नैनोउद्योग की सैद्धांतिक और तकनीकी नींव, समस्याओं और संभावनाओं की जांच करता है। नैनो विज्ञान की बुनियादी अवधारणाओं की परिभाषाएँ प्रस्तावित हैं। नैनोमटेरियल्स और नैनोस्ट्रक्चर पर डेटा व्यवस्थित किया गया है, और उनका वर्गीकरण दिया गया है। नैनोसंरचनाओं पर शोध और निर्माण की विधियों का वर्णन किया गया है। नैनोसंरचित सामग्रियों के संश्लेषण के तरीकों का विश्लेषण और विभिन्न उद्योगों में पारंपरिक और नई प्रौद्योगिकियों में उनके अनुप्रयोग के कई उदाहरण दिए गए हैं। संरचनात्मक और कार्यात्मक नैनोमटेरियल के भौतिक, यांत्रिक और तकनीकी गुणों में परिवर्तन की विशेषताओं पर विचार किया जाता है। पाठ्यपुस्तक को विभिन्न विशिष्टताओं में अध्ययन करने वाले उच्च शिक्षण संस्थानों के छात्रों के लिए विकसित किया गया था, जो सामग्री विज्ञान और संरचनात्मक सामग्रियों की प्रौद्योगिकी में पाठ्यक्रम का अध्ययन कर रहे थे। नैनोमटेरियल्स और नैनोटेक्नोलॉजीज के मुद्दों में शामिल स्नातक छात्रों, विशेषज्ञों और शोधकर्ताओं के लिए उपयोगी हो सकता है। ट्यूटोरियल की संरचना: परिचय। अध्याय 1. नैनोमटेरियल्स और नैनोटेक्नोलॉजीज के विज्ञान के विकास के मूल सिद्धांत और पहलू। अध्याय 2. नैनोमटेरियल्स और नैनोस्ट्रक्चर। अध्याय 3. नैनोसंरचनाओं के अध्ययन और डिजाइन के तरीके। अध्याय 4. नैनोसंरचित सामग्री प्राप्त करने और नैनोउत्पादों के निर्माण के लिए प्रौद्योगिकियां। अध्याय 5. नैनोमटेरियल के यांत्रिक गुण। निष्कर्ष। ग्रंथसूची सूची. शर्तों की सूची. परिशिष्ट: नैनोटेक्नोलॉजी और नैनोमटेरियल्स की विशिष्ट प्रदर्शनी। ग्रंथ सूची लिंकज़ाबेलिन एस.एफ., एलिमोवा एम.आई. सामग्री विज्ञान और नैनोसंरचित सामग्री की प्रौद्योगिकी (शिक्षण मैनुअल) // प्रायोगिक शिक्षा के अंतर्राष्ट्रीय जर्नल। - 2015. - नंबर 1. - पी. 65-66;यूआरएल: http://expeducation.ru/ru/article/view?id=6342 (पहुंच की तारीख: 09/17/2019)। हम आपके ध्यान में प्रकाशन गृह "प्राकृतिक विज्ञान अकादमी" द्वारा प्रकाशित पत्रिकाएँ लाते हैं। कार्बन नैनोट्यूब मॉडल एक वर्ष का अंत और अगले वर्ष की शुरुआत एक विशेष समय होता है जब मानवता में अतीत का विश्लेषण करने और आगे क्या होगा इसके बारे में सोचने की इच्छा जागृत होती है। और नए साल की शुरुआत में, हम सामग्री विज्ञान से संबंधित इसके विकास की शुरुआत के बाद से नैनो टेक्नोलॉजी में 10 सबसे महत्वपूर्ण उपलब्धियों की समीक्षा करना चाहते हैं। इसके संपादकों में से एक जे. वुड ने मटेरियल्स टुडे पत्रिका के नए साल के बाद के अंक में अपने प्रकाशन की शुरुआत इस तरह से की है, जिसमें पूछा गया है कि पिछले 50 वर्षों की किन घटनाओं ने सामग्री विज्ञान के विकास में आज की उच्च गतिशीलता को निर्धारित किया है। वुड ने 10 घटनाओं की पहचान की है (इसमें उच्च तापमान वाली अतिचालकता की खोज शामिल नहीं है, जो स्पष्ट रूप से सामग्री वैज्ञानिकों की तुलना में भौतिकविदों के लिए अधिक महत्व की घटना है)। पहले स्थान पर- "इंटरनेशनल टेक्नोलॉजी रोडमैप फॉर सेमीकंडक्टर्स" (आईटीआरएस), कोई वैज्ञानिक खोज नहीं है, बल्कि, वास्तव में, विशेषज्ञों के एक बड़े अंतरराष्ट्रीय समूह द्वारा संकलित एक दस्तावेज (विश्लेषणात्मक समीक्षा) (1994 में, 400 से अधिक प्रौद्योगिकीविद् इसे तैयार करने में शामिल थे) मानचित्र, और 2007 में - पहले से ही उद्योग से 1,200 से अधिक विशेषज्ञ, राष्ट्रीय प्रयोगशालाओं और शैक्षणिक संगठनों से)। विज्ञान, प्रौद्योगिकी और अर्थशास्त्र को मिलाकर, मानचित्र एक निश्चित अवधि में प्राप्त करने योग्य लक्ष्य और उन्हें प्राप्त करने के सर्वोत्तम रास्ते निर्धारित करता है। अंतिम रिपोर्ट (2007 में इसमें 18 अध्याय और 1000 पृष्ठों का पाठ शामिल था) अधिकांश विशेषज्ञों के बीच लंबी चर्चा के बाद बनी आम सहमति का परिणाम है। नैनो अनुसंधान के रूसी आयोजकों को नैनो विकास का लक्ष्य चुनते समय इसी तरह की समस्या का सामना करना पड़ा। वे थोड़े समय में रूस में पहले से ही "नैनो-अस्तित्व" की "इन्वेंट्री" करने की कोशिश कर रहे हैं और विकास के लिए इष्टतम दिशा खोजने के लिए जल्दबाजी में बनाई गई विशेषज्ञ परिषदों को बुला रहे हैं। आईटीआरएस रिपोर्ट की सामग्री से परिचित होना और इन अध्ययनों को व्यवस्थित करने का अनुभव स्पष्ट रूप से सहायक होगा।
चावल। 1. आईटीआरएस पर आधारित सेमीकंडक्टर अनुसंधान दूसरी जगह- स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोपी - कोई आश्चर्य की बात नहीं है, क्योंकि यह आविष्कार (1981) था जिसने नैनोरिसर्च और नैनोटेक्नोलॉजी के लिए प्रेरणा का काम किया था। तीसरा स्थान- चुंबकीय और गैर-चुंबकीय सामग्रियों से बनी बहुपरत संरचनाओं में विशाल मैग्नेटोरेसिस्टेंस का प्रभाव (1988); इसके आधार पर, हार्ड ड्राइव के लिए रीड हेड बनाए गए, जो आज सभी व्यक्तिगत कंप्यूटरों से सुसज्जित हैं। चौथे स्थान पर- GaAs सेमीकंडक्टर लेजर और एलईडी (पहला विकास 1962 में हुआ), दूरसंचार प्रणालियों के मुख्य घटक, सीडी और डीवीडी प्लेयर, लेजर प्रिंटर। पाँचवाँ स्थान- फिर से यह किसी वैज्ञानिक खोज को संदर्भित नहीं करता है, बल्कि बड़े पैमाने पर आशाजनक वैज्ञानिक अनुसंधान को बढ़ावा देने के लिए 2000 में एक सक्षम रूप से आयोजित कार्यक्रम को संदर्भित करता है - तथाकथित। "राष्ट्रीय नैनोटेक्नोलॉजी पहल" यूएसए। दुनिया भर का विज्ञान अब इस पहल के प्रति उत्साही लोगों का बहुत आभारी है - तत्कालीन राष्ट्रपति बी. क्लिंटन और यूएस नेशनल साइंस फाउंडेशन के डॉ. एम. रोको। 2007 में नैनोरिसर्च के लिए वैश्विक फंडिंग की मात्रा 12 बिलियन डॉलर से अधिक हो गई। दुनिया के 60 (!) देशों में संबंधित वैज्ञानिक कार्यक्रम शुरू किए गए। वैसे, कुछ रूसी वैज्ञानिकों की स्थिति जो "नैनोब्लिजार्ड" से असंतुष्ट हैं [उदाहरण के लिए, 2] थोड़ा अस्पष्ट है, क्योंकि यह वह बर्फ़ीला तूफ़ान था जिसने रूसी सरकार को अंततः विज्ञान की ओर अपना चेहरा मोड़ने के लिए मजबूर किया था।
चावल। 2. साइकिल को नैनोफाइबर से मजबूत किया गया छठा स्थान- प्लास्टिक को कार्बन फाइबर से मजबूत किया जाता है। मिश्रित सामग्री - हल्की और मजबूत - ने कई उद्योगों को बदल दिया है: विमान निर्माण, अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी, परिवहन, पैकेजिंग सामग्री, खेल उपकरण। सातवाँ स्थान- लिथियम आयन बैटरी के लिए सामग्री। यह कल्पना करना कठिन है कि हाल ही में हम लैपटॉप और मोबाइल फोन के बिना काम कर रहे थे। यह "मोबाइल क्रांति" जलीय इलेक्ट्रोलाइट्स का उपयोग करके रिचार्जेबल बैटरी से अधिक ऊर्जा-सघन लिथियम आयन बैटरी (कैथोड - LiCoO__2__ या LiFeO__4__, एनोड - कार्बन) में संक्रमण के बिना संभव नहीं होती। आठवां स्थान- कार्बन नैनोट्यूब (1991), उनकी खोज 1985 में C__60__ फुलरीन की कम सनसनीखेज खोज से पहले हुई थी। आज, कार्बन नैनोस्ट्रक्चर के अद्भुत, अद्वितीय और आशाजनक गुण सबसे लोकप्रिय प्रकाशनों के केंद्र में हैं। हालाँकि, समान गुणों के साथ उनके बड़े पैमाने पर संश्लेषण के तरीकों, शुद्धिकरण विधियों और नैनोडिवाइसेस में शामिल करने की प्रौद्योगिकियों के बारे में अभी भी कई सवाल हैं।
चावल। 3. मेटामटेरियल जो विद्युत चुम्बकीय विकिरण को अवशोषित करता है नौवां स्थान- सॉफ्ट मुद्रित लिथोग्राफी के लिए सामग्री। लिथोग्राफिक प्रक्रियाएं आज के माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों और सर्किट, स्टोरेज मीडिया और अन्य उत्पादों के उत्पादन के लिए केंद्रीय हैं, जिनका निकट भविष्य में कोई विकल्प नहीं दिख रहा है। सॉफ्ट प्रिंटिंग लिथोग्राफी एक लचीले पॉलीडिमिथाइलॉक्सीसिलेन स्टैम्प का उपयोग करती है जिसे बार-बार उपयोग किया जा सकता है। इस विधि का उपयोग अब तक प्राप्त 30 एनएम तक के रिज़ॉल्यूशन के साथ सपाट, घुमावदार और लचीले सब्सट्रेट्स पर किया जा सकता है। सभ्यता के विकास में सामग्रियों ने हमेशा महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है। वैज्ञानिकों का कहना है कि मानव इतिहास को प्रयुक्त सामग्रियों में बदलाव के रूप में वर्णित किया जा सकता है। सभ्यता के इतिहास के युगों का नाम सामग्रियों के अनुसार रखा गया था: पत्थर, कांस्य और लौह युग। शायद वर्तमान युग को मिश्रित सामग्रियों की सदी कहा जाएगा। विकसित देशों में, सामग्री विज्ञान को सूचना प्रौद्योगिकी और जैव प्रौद्योगिकी के साथ ज्ञान के शीर्ष तीन प्राथमिकता वाले क्षेत्रों में स्थान दिया गया है। प्रौद्योगिकी की प्रत्येक शाखा, जैसे-जैसे विकसित होती है, सामग्रियों पर तेजी से विविध और उच्च मांग रखती है। उदाहरण के लिए, उपग्रहों और अंतरिक्ष यान के लिए संरचनात्मक सामग्री, तापमान (उच्च और अति-निम्न तापमान) और थर्मल चक्रीय प्रतिरोध के अलावा, पूर्ण वैक्यूम की स्थितियों के तहत मजबूती, कंपन के प्रतिरोध, उच्च त्वरण (हजारों गुना अधिक) होना चाहिए गुरुत्वाकर्षण का त्वरण), उल्कापिंड बमबारी, प्लाज्मा के लंबे समय तक संपर्क, विकिरण, भारहीनता, आदि। केवल अलग-अलग गुणों वाले कई घटकों से युक्त मिश्रित सामग्री ही ऐसी विरोधाभासी आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है। बढ़े हुए ताप प्रतिरोध के साथ स्तरित इंटरमेटेलिक मिश्रित अतिचालकता के साथ फाइबर मिश्रित पहनने के लिए प्रतिरोधी फैलाव-मजबूत मिश्रित सामग्री अधिकांश विशेषज्ञों के पूर्वानुमान के अनुसार, नैनोटेक्नोलॉजी (आधुनिक सामग्री विज्ञान की शाखाओं में से एक) का विकास, 21वीं सदी का आकार निर्धारित करेगा। पिछले 15 वर्षों में रसायन विज्ञान और भौतिकी के क्षेत्र में चार नोबेल पुरस्कार दिए जाने से इसकी पुष्टि होती है: कार्बन के नए रूपों - फुलरीन (1996) और ग्राफीन (2010) की खोज के लिए, सेमीकंडक्टर प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में विकास के लिए। और इंटीग्रेटेड सर्किट (2000), ऑप्टिकल सेमीकंडक्टर सेंसर (2009)। नैनोटेक्नोलॉजी में निवेश के मामले में रूस दुनिया में दूसरे स्थान पर है, संयुक्त राज्य अमेरिका के बाद दूसरे स्थान पर है (2011 में, निवेश की राशि लगभग 2 बिलियन डॉलर थी)। वर्तमान में, विज्ञान नई सामग्रियों में वास्तविक उछाल का अनुभव कर रहा है। इस संबंध में, सामग्री वैज्ञानिकों की कई उद्योगों में मांग है: परमाणु ऊर्जा, चिकित्सा, तेल उत्पादन, मोटर वाहन, विमानन, अंतरिक्ष, रक्षा, ऊर्जा उद्योग, विशिष्ट खेल उद्योग, अनुसंधान संस्थान, उच्च तकनीक उत्पाद बनाने वाली नवीन कंपनियां। सुखोई सुपरजेट 100 विमान के हिस्से और घटक मिश्रित सामग्री से बने हैं लचीले ग्राफीन-आधारित डिस्प्ले मिश्रित सामग्रियों से बने आधुनिक खेल उपकरण सामग्री वैज्ञानिक विभिन्न उद्देश्यों के लिए कार्बनिक और अकार्बनिक प्रकृति की सामग्रियों के विकास, अनुसंधान और संशोधन में शामिल हैं; उनके उत्पादन की प्रक्रियाएं, संरचना निर्माण, उत्पादन, प्रसंस्करण और संचालन के चरणों में परिवर्तन; सामग्री की विश्वसनीयता और दक्षता के मुद्दे; विभिन्न प्रकार की लोडिंग के तहत भागों और असेंबली के व्यवहार का कंप्यूटर मॉडलिंग; इकाइयों और उपकरण घटकों के निर्माण के लिए सामग्री से संबंधित मामलों में विभिन्न उत्पादन विभागों को तकनीकी सहायता प्रदान करना, और कंपनी के संभावित आपूर्तिकर्ताओं के चयन और मूल्यांकन में भाग लेना। वोल्गोग्राड राज्य तकनीकी विश्वविद्यालय के "सामग्री विज्ञान" दिशा के स्नातक मांग में हैं और बड़ी कंपनियों और उद्यमों में काम करते हैं: जेएससी एसयूएएल शाखा वीजीएजेड-एसयूएएल, एलएलसी लुकोइल - वोल्गोग्राडनेफ्टेपेरेराबोटका, जेएससी वीएनआईकेटीनेफ्टेखिमोबोरुडोवानी, जेएससी वोल्गोग्राडनेफ्टेमाश, जेएससी सेंट्रल डिजाइन ब्यूरो टाइटन, जेएससी नेफटेजावोडमोंटाज़ ", जेएससी वीएमके "रेड अक्टूबर", जेएससी "वोल्ज़स्की पाइप प्लांट", जेएससी "टीके "नेफ्तेखिमगाज़", जेएससी "एक्सपर्टिज़ा", एलएलसी "वोल्गोग्राडनेफ्टेप्रोएक्ट", जेएससी "कौस्टिक", एलएलसी "कोन्स्टेंटा -2" और कई अन्य। प्रमाणित स्नातक और परास्नातक की तैयारी "सामग्री विज्ञान और सामग्री प्रौद्योगिकी" दिशा के ढांचे के भीतर की जाती है। यादृच्छिक लेख
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