Информационная система поддержки принятия решений при проектировании процесса производства углеродных нанотрубок и фуллеренов

• Автор: Реутова, Мария Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ
1. Обзорноаналитические исследования в области производства углеродных нанотрубок и фуллеренов и особенности автоматизированного проектирования. .
1.1 Особенности автоматизированного проектирования процесса производства углеродных нанотрубок и фуллеренов

1.2 Применение наноматериалов и технологий на их основе

1.3 Определение основных признаков углеродных нанотрубок и фуллеренов

1.4 Методы получения углеродных нанотрубок и фуллеренов

1.5 Аналитическая процедура Саати в автоматизированном проектировании.

1.6 Постановка задачи исследования.

2. Теоретический подход к решению задачи создания элементов автоматизированной системы проектирования процесса производства углеродных нанотрубок и фуллеренов.
2.1 Схема процесса автоматизированного проектирования оборудования для производства углеродных нанотрубок и фуллеренов.
2.2 Алгоритмы методики моделирования оборудования для производства углеродных нанотрубок и фуллеренов.
2.3 Математические модели объектов проектирования
2.4 Имитационное моделирование.
2.5 Иерархическая структура техникоэкономического проектирования
2.6 Выводы по главе
3. Построение физикоматематических моделей процессов формирования углеродных нанотрубок и фуллеренов
3.1 Модели физических процессов, происходящих в установке при формировании углеродных нанотрубок и фуллеренов.
3.2 Модели полиморфных структурных изменений углеродных нанотрубок и фуллеренов.
3.3 Влияние магнитного поля на формирование углеродных нанотрубок и фуллеренов.
3.4 Дуалистический подход к определению основных физических параметров углеродных нанотрубок и фуллеренов
Выводы по главе 3.
4. Морфологический анализ в организации поиска технических решений устройств для производства
углеродных нанотрубок и фуллеренов
4.1 Особенности морфологический анализа при поиске технических решений1
4.2 Методы поиска технических решений
4.3 Варианты технических устройств для получения и применения углеродных нанотрубок и фуллеренов.
Выводы по главе
5. Методика выбора оптимального варианта технологического решения процесса производства углеродных нанотрубок и фуллеренов
5.1 Выбор вариантов процесса производства углеродных нанотрубок и фуллеренов.
5.2 Метод Саати при структурировании множества альтернатив получения углеродных нанотрубок, фуллеренов и кластеров
5.3 Выбор оптимального варианта технологического решения с учетом себестоимости научнотехнической продукции.
Выводы по главе
Заключение.
Литература


Наноэлектроника является новой областью науки и техники, формирующейся сегодня на основе последних достижений физики твердого тела, квантовой электроники, физической химии и технологии полупроводниковой электроники. ЛеКтроййкй вйжнЫ Для разработки новых Нринцййов, вЫесте нймй й НОВОТО поколения сверхминиатюрных супер быстродействующих ейстем Обработки Информации 2. Эта задача в свою очередь распадается на две концепции. Первая перестройка имеющихся структур например, перестроив порядок атомов в угле, можно изготовить алмаз. Вторая сборка большего из меньшего так, используя молекулы воды и углекислого газа, можно изготовить из них сахар или крахмал, как это делают растения 3. На основе наноструктур возможно конструирование новых материалов с заранее заданными свойствами более прочных, лгких, тврдых, самовосстанавливающихся и более безопасных по сравнению с известными. С более тугоплавкие, чем существующие полимеры, и предназначенные для использования как в наземных транспортных средствах, так и в самолтостроении, многофункциональные, материалы, противостоящие внешним воздействиям в широких диапазонах условий 4. Создание наномасштабных устройств для сверхминиатюрных транзисторов и элементов памяти, позволит повысить быстродействие и эффективность компьютеров в миллионы раз расширение Массива компьютерной памяти до МнОТих Терабит бит создание бой бершенных ередТв коммуййкаЦйй путм увеййчнйя в соТнй раз ШйрйЙЫ Полосы пропускания еигналов4. Уже существуют применения нанотруббк в компьютерной индустрии. Например, созданы и опробованы прототипы тонких плоских дисплеев, работающих на матрице из нанотрубок. Под действием напряжения, прикладываемого к одному из концов нанотрубки, с другого конца начинают испускаться электроны, которые попадают на фосфоресцирующий экран и вызывают свечение пиксела. Получающееся при этом зерно изображения будет чрезвычайно малым порядка микрона 5. Одно из возможных революционных решений задачи записи и хранения информации связано с применением эндоэдральных комплексов. Эндоэдралы с редкоземельными элементами гадолиний, диспрозий обладают большим магнитным моментом и представляют собой магнитные диполи. Различные ориентации такого диполя могут служить состояниями, соответствующими 1 и 0. То есть эндоэндрал может рассматриваться в качестве элемента хранения 1 бита информации. Величина магнитного момента позволяет управлять ориентацией диполя с помощью внешнего записывающего магнитного поля. Если принять размер диполя с прилегающим буферным пространством порядка Юнм, то плотность записи информации на носитель, состоящий из ячеекэндоэдралов, может достигать Ю битмм2. В оптических дисках на сегодняшний день этот параметр не превосходит 5x5 битмм 4. Делаются попытки создания компьютерной памяти на основе нанотрубок. Сбо содержащая ион щелочного металла. Высокие ЭМиссйбййые ХарШерЙикй йайтрбЬй ДаШт вбзМбжйотв йЭгОТайЯйЬаДь Полевые катбДы длй ййокйх экранов ййзкйЫ энергопотреблением й малым напряжением питания 4. Переход к эффективной й менее дорогой медицинской помощи путем дистанционной и непосредственной диагностики и более совершенного лечения диагностика и терапия с использованием быстрого определения последовательности геномов анализа генетического кода и применения внутриклеточных сенсоров доставка генов и лекарств к обнаруженным раковым клеткам и органам в человеческом теле более раннее определение рака с помощью наномашинных контрастных агрегатов, концентрирующихся в опухолях многократное уменьшение скорости отторжения пересаженных органов использование сверхминиатюрных медицинских приборов, позволяющих существенно уменьшить побочные повреждения человеческих тканей 4. Международная группа ученых показала, что нанотрубки можно использовать для создания искусственных мускулов, которые при одинаковом объеме могут быть втрое сильнее биологических, не боятся высоких температур, вакуума и многих химических реагентов 6. В настоящее время на основе молекулярных узлов идет разработка наномеханических устройств широкого применения.