Предложена концепция биоморфного нейропроцессора, реализующего аппаратную импульсную нейросеть для традиционных задач обработки информации, а также для воспроизведения работы кортикальной колонки мозга или её фрагмента. Аппаратная нейросеть построена на основе оригинальных биоморфных программной и электрической моделей нейрона. Представлены электрические схемы, топология и нанотехнология изготовления основных узлов аппаратной части нейропроцессора: запоминающей и логической матриц, входного и выходного устройств, построенных на основе комбинированного мемристорно-диодного кроссбара и обладающих высокими интеграцией элементов и энергоэффективностью по сравнению с известными нейропроцессорами и отдельными матрицами. Приведены результаты SPICE-моделирования и аппаратного тестирования процессов обработки сигналов в режимах: сложения выходных импульсов нейронов в запоминающей матрице; их маршрутизации на синапсы других нейронов в логической матрице, скалярного умножения матрицы чисел на вектор, а также ассоциативного самообучения. Впервые продемонстрирована генерация новой ассоциации (нового знания) в изготовленном мемристорно-диодном кроссбаре в отличие от ассоциативного самообучения в существующих аппаратных нейросетях с синапсами на базе дискретных мемристоров.
Учебное пособие соответствует образовательному стандарту высшего образования Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Санкт-Петербургского политехнического университета по направлениям подготовки магистров 19.04.01 «Биотехнология» по дисциплине «Введение в бионанотехнологию» и бакалавров 19.03.01 «Биотехнология» по дисциплине «Основы бионанотехнологии».
Рассмотрена история формирования нанонауки, приведены пути использования наноразмерных «строительных блоков», нульмерных и одномерных наноструктур. Приведены лабораторные методики получения фуллеренов, углеродных нанотрубок и наночастиц ряда металлов и механизмы их образования. Собраны сведения о медицинской диагностике на основе наноустройств, системах адресной доставки лекарств, различных видах биосенсоров и биочипов, медицинских нанороботах, липосомных биопрепаратах, магнитных наночастицах и основные инструменты для изучения нанообъектов. Высказаны предположения о перспективах использования достижений бионанотехнологии в повседневной жизни человека и различных областях науки и техники.
Предназначено для студентов, аспирантов, преподавателей биотехнологических факультетов вузов.
Рассмотрены основные теоретические положения явлений и процессов, протекающих в тонкодисперсных системах. Представлены примеры проектирования органоминеральных порошковых композиций, а также уделено внимание вопросам физикохимии взаимодействия ультра- и наноразмерных частиц.
Предназначено для магистрантов, аспирантов и молодых ученых, занимающихся исследованиями в области материаловедения, физической и коллоидной химии и интересующихся вопросами физикохимии взаимодействия ультра- и наноразмерных частиц
В учебном пособии рассмотрены основы и общие принципы синтеза наноразмерных и наноструктурных систем с заданными свойствами, включая развитие инструментальных физических методов диагностики наносистем. Особое внимание уделено описанию метода синтеза частиц в наноректорах – обращенных микроэмульсиях. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Химическая технология» по программе «Химическая технология материалов электроники и альтернативной энергетики».
Развитие материаловедения во многом определяет прогресс со временного машиностроения. Создание новых материалов и разработка передовых технологий не только позволяют уменьшить массу машин, приборов и конструкций, но и дают возможность создать новые, не имеющие аналогов механизмы. Разработка материалов стимулирует появление новых технических идей и проектов, с прогрессом материаловедения связано развитие традиционных отраслей промышленности: машиностроения, химии, строительства, транспорта, судостроения. Научнотехническая революция и появление таких новых отраслей техники, как ракетостроение, энергетика, управление термоядерными процессами, освоение космоса, физика высоких энергий, также обязаны прогрессу материаловедения. Революционную роль в электронике и радиотехнике, в авиации и ракетостроении сыграли разработанные в последние годы нанокристаллические материалы и композиционные материалы на их основе.
В учебном пособии рассмотрены свойства и области применения современных наноструктурных материалов. Изложены технология изготовления и принципы выбора материалов для конкретных изделий и с учетом рабочих условий их применения.
Рекомендовано в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов машиностроительных и общетехнических вузов. Может быть полезно студентам, обучающимся по смежным специальностям, а также преподавателям, инженернотехническим работникам заводов, научноисследовательских и проектных организаций.
В учебнике приведены фундаментальные физические эффекты, имеющие место в кванторазмерных наноструктурах. Хризотил- асбестовые нанотрубки являются полифункциональным квантово размерными материалом, обладающим совокупностью уникальных физических свойств. Успехи в технологии получения нанотрубок с контролируемыми параметрами (симметрия, диаметр, длина) позволили перейти к новому этапу практического использования нанотрубок.
Учебник предназначен для студентов и магистрантов технических специальностей Вузов Казахстана.
Рекомендовано к печати решением Ученого совета Костанайского социально-технического университета имени академика 3. Алдамжар
Книга международного научного Общества оптики и фотоники (SPIE) методично знакомит читателя с понятием «нанотехнологий», начиная с изложения основ квантовой механики, определяющей особые свойства малоразмерных объектов (электрические, магнитные, оптические, механические и т.д.) до описания методов производства, характеризации и применения различных видов наноструктур и наноматериалов.
При небольшом объеме, издание содержит краткое и ёмкое описание практически всех современных технологий создания и методик исследо вания нанообъектов.
Для студентов и преподавателей технических университетов, специалистов промышленных предприятий, а также широкого круга читателей, желающих ознакомиться с предметной областью нанотехнологий от А до Я.
Первое издание на русском языке широко используется ведущими российскими университетами.
В учебном пособии представлены основы методов получения изображений в сканирующей зондовой микроскопии (СЗМ). Практическая часть пособия знакомит с устройством зондовых приборов, принципами их работы и режимами настройки. Представлены примеры лабораторных практикумов для обучения основным навыкам работы с оборудованием для СЗМ и со специализированным программным обеспечением, которое позволяет проводить анализ и обработку изображений, полученных при различных режимах работы зондового микроскопа.
Пособие предназначено для бакалавров, магистров и специалистов инженерно-технических и естественно-научных образовательных направлений.
Учебное пособие разработано в научно-образовательном центре «Наноматериалы и нанотехнологии» УрФУ.
В издании анализируются и обобщаются опубликованные данные о состоянии и перспективах развития нанонауки и нанотехнологии. Приведены сведения о наночастицах, способах их получения и исследования, сферах применения. Рассмотрены различные направления использования нанотехнологии. Описано применение нанотехнологий в производстве новых материалов с уникальными свойствами, в биологии и медицине, в новых источниках электрического тока, в охране окружающей среды, для наноразмерных приборов и устройств, в наноэлектронике и молекулярных компьютерах, в машиностроении, на транспорте будущего, в строительстве и архитектуре, в лакокрасочной промышленности, в химических аккумуляторах солнечной энергии, в средствах связи и информации, в военной технике и др. Проанализировано влияние нанотехнологий на будущее цивилизации. Отмечены основные черты будущего нанообщества как продукта интеллектуальной и технологической революции. Подчеркивается возрастающая опасность глобальных наноугроз и важность глобальной ответственности для их преодоления. Рассмотрены перспективы России в развивающемся наномире.
В издании выдержана единая концепция всестороннего, комплексного подхода к изучению многообразной проблемы «нано». Показано, что эта проблема является междисциплинарной по своей сущности и стремительно развивается на стыке наук и благодаря взаимодействию наук – естественных, технических и гуманитарных. На многочисленных примерах убедительно показано, что развитие и практическая реализация нанотехнологий не только окажет огромное преобразующее влияние на жизнь общества, но и породит новые сложные проблемы, которые потребуют неотложного решения общими силами человечества.
Издание может рассматриваться и как учебное пособие, и как научное издание, и как своего рода путеводитель по наиболее перспективным направлениям научного и технологического прогресса. Будучи электронным, издание использует широкие возможности интернета: здесь есть и текстовой материал, и многочисленные цветные иллюстрации, и видеофайлы, и гиперссылки.
Методические указания предназначены для студентов направления подготовки «Наноинженерия». Содержат краткие теоретические сведения об основных положениях химической термодинамики и их применении к расчету функций состояния термодинамических наноструктурированных систем, а также примеры решения задач и практические расчетные задания.
