Економіка в сфері нанотехнологій

21

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Українська інженерно педагогічна академія

Кафедра фізики, теоретичної і загальної електротехніки

РЕФЕРАТ

З дисципліни: «Концепції сучасного природознавства»

На тему:

«Економіка  в сфері нанотехнологій»

Виконала: студентка

групи ДЕУ-Ек1-маг

Корнєєва А.Л.

Перевірила: Тихоненко В.В.

Харків, 2011

ЗМІСТ

ЗМІСТ             

ВСТУП             

РОЗДІЛ 1 Технологія як складова економіки та суспільства             

РОЗДІЛ 2 Становлення й розвиток нанотехнологій у світі і в Україні: використання інтелектуального капіталу, тенденції розвитку             

РОЗДІЛ 3 Економіка нанотехнологій             

ВИСНОВКИ             

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ             

ВСТУП

Будь науково-технічна система розвивається за певними законами: знання накопичуються, потім вони трансформуються в технології, які призводять до нових видів виробництва, і наука, в свою чергу, отримує нові імпульси. Але через те, що різні частини системи розвиваються з різною швидкістю, виникають природні «конфлікти», які вирішуються переходом системи на якісно новий рівень. Найчастіше подібний перехід відбувається революційним шляхом. Як приклад можна привести заміну класичної моделі світу, створеної за часів Ньютона, на квантову картину світу, яка виникла в чому завдяки відкриттям Резерфорда і Бора. Підсумком стала науково-технічна революція, яка отримала назву «Атомний проект». Від фундаментальних досліджень перейшли до прискорювачам, від прискорювачів - до атомної бомби, від атомної бомби - до атомних реакторів. В результаті цієї наукової революції з'явилася нова наука, нова енергетика, нові види озброєнь - і в кінцевому підсумку принципово нове геополітичне обличчя світу.

Поява нанотехнологій, складових основу нової науково-технологічної революції, яка докорінно змінить навколишній світ, наше життя. Але на відміну від інформаційних технологій наносфери матеріальна. Нанотехнології - це базовий пріоритет для всіх існуючих галузей, які змінять і самі інформаційні технології. У цьому полягає синергізм нової системи.

Започаткував науку лауреат Нобелевської премії (1965 р.) з фізики Р.Ф. Фейнман (квантова механіка), який зазначив, що більшість частинок, які складають будову будь-якої речовини, дуже малі, але дуже активні, маневрені, мають обертальний рух, значний об'єм інформації. Тому дуже важливим є завдання як скористатися цими властивостями частинок, з яких складається певна речовина, для зміни характеристик і утворення інших речовин.

Принципова особливість нанотехнологічної революції полягає ще й у тому, що в її ході відбувається зміна парадигми розвитку науки. Раніше ми йшли «зверху вниз», тобто рухалися в бік мініатюризації створюваних предметів. Зараз ми йдемо «знизу», з рівня атомів, складаючи з них, як з кубиків, потрібні матеріали та системи з заданими властивостями. Створення матеріалів з ​​необхідними властивостями принесе відчутні вигоди і економії енергетичних і матеріальних ресурсів. Зараз це особливо актуально, тому що напруженість в енергетичному забезпеченні миру наростає. Сталий розвиток цивілізації можливо лише в разі стабільного енергетичного забезпечення.

Прогрес у розвитку нанотехнологій дасть імпульс для розвитку практично всіх галузей економіки, промисловості на найближчі десятиліття. Нанотехнології істотно вплинуть, таким чином, і на економічний уклад світу.

Україна є одним з найважливіших елементів світової нанотехнологічної системи. Існують такі області в нанотехнологіях, в яких українські та радянські вчені стали першовідкривачами, отримавши результати, які поклали початок розвитку нових наукових течій. У нас проводиться цілий ряд нанопродуктів, затребуваних на ринку: наномембрани, нанопорошки, нанотрубки. Великий прорив зроблено в наноелектроніці, успішно впроваджуються нові відкриття в медицину.

РОЗДІЛ 1 Технологія як складова економіки та суспільства

Технологія є складовою суспільства і забезпечує його споживчими цінностями (потребами), які формує і узагальнює політика, тобто владні структури. Провідником і регулятором переміщень матеріальних і духовних цінностей (потреб) в умовах глибокого поділу праці є економіка, яка відіграє виключну роль у розвитку продуктивних сил суспільства. У зв'язку 3 цим технологія тісно пов'язана з природознавством, технікою, економікою та управлінням. Техніка і технологія у розвитку суспільства відіграють суттєву роль, оскільки зміни в технології позначаються на продуктивності праці, що зрештою впливає й на виробничі відносини. Тобто рівень розвитку технології забезпечує певний рівень життєзабезпечення населення (економіка) і рівень взаємовідносин населення з владою (політика). Розвиток економіки має змінний характер, тобто відповідає життєвому циклу біологічних систем (зародження, розвиток, зрілість, смерть).

Технологію розглядають як сукупність методів обробки, виготовлення, зміни стану, властивостей, форми сировини, матеріалу чи напівфабрикату, які використовуються у процесі виробництва для одержання готової продукції. Поняття або термін «технологія» з'явилися наприкінці XVIII - початку XIX століття. До цього часу замість терміна «технологія» вживали терміни «ремесло», «діло», «мистецтво» тощо. До появи терміна «техніка» в Росії (до 1862 року) вживали термін «знаряддя» як належність його до виробництва. Технікою стали називати в основному матеріальні носії праці, і цей термін став самостійним. [1]

Таким чином, в сучасному розуміння технологія почала розглядатися як майстерність і наукова дисципліна в середині XIX століття. Цьому значно сприяла поява ряду наукових та технічних винаходів: удосконалення парового двигуна, винахід двигуна внутрішнього згоряння, дизельного двигуна, широкої серії електродвигунів, холодильників, парових та газових турбін тощо, що справило значний вплив на розвиток технології. He менш важливим було впровадження наукової системи організації праці, або науково обґрунтованої системи управління виробництвом, родоначальником якої став американський інженер Ф.Тейлор.

Будь-яка технологія розглядається як цілеспрямована діяльність або як сама праця, предмет праці, засоби праці, які економісти називають засобами виробництва. Поєднання праці з предметом і засобами праці складає зміст будь-якого технологічного процесу. [3]

Людство, або цивілізація, було сформовано не владними структурами, а тими, хто створив колесо, сокиру, плуг, двигун, хто знайшов злаки, слідкував за зірками, відкрив залізо, радіохвилі, тощо. Владні структури в залежності від їх відповідності потребам суспільства або сприяли розвитку цивілізації або заважали йому.

Технологія є складовою цивілізації, тобто такого історично конкретного стану суспільства, що характеризується не тільки духовною культурою, а й матеріальною - засобами праці і технологією.

Якщо розглядати суспільство системно, то можна визначити його як ієрархічну систему, що складається із складових нижчого рівня.

Як відомо, під системою розуміють певну множину елементів заданої природи, що мають певну цілісність. За природою розрізняють матеріальні та абстрактні системи. До матеріальних систем відносять системи неорганічної природи, фізичні, хімічні, геологічні та живі системи - організми, популяції, екосистеми. Особливі класи систем становлять родина, організація. До соціально-економічних систем суспільства належать регіони, держава. Абстрактними системами вважають гіпотези, теорії, наукові знання, мовні системи, логічні системи тощо. [2]

За походженням системи поділяють на природні, штучні та змішані. Природні системи виникають внаслідок природних процесів, штучні - створені людиною. 3 точки зору технології будь-яке підприємство є штучною системою, створеною людиною як засіб для досягнення певної мети або надання певних послуг, виготовлення певного товару із заданими властивостями.

Підприємство - складна система, що складається із елементів або підсистем і є соціотехнічною системою, до якої входять техніка (механізми, машини, устаткування, обладнання) та індивідууми і колективи, пов'язані з роботою цієї системи.

Соціальна система - складно організована упорядкована цілісність, що об'єднує окремі індивідууми і соціальні спільноти, пов'язані різноманітними зв'язками і взаємовідносинами. [4]

Економічні системи - це сфери функціонування продуктивних сил і виробничих відносин. Закон товарного виробництва, або закон вартості, є регулятором суспільного виробництва та розподілу суспільних ресурсів. Згідно із законом вартості індивідуальні витрати на виробництво будь-якого товару дорівнюють суспільно необхідним, а при розширенні виробництва досягається прибуток. Згідно із тим же самим законом виробник не може і не має права вибирати: виробляти чи не виробляти товари, знижувати чи не знижувати витрати на виробництво, впроваджувати чи не впроваджувати нову техніку і технологію, поводитись на ринку активно або пасивно. Він повинен виробляти, знижувати витрати, впроваджувати нову техніку і технологію, активізувати свою діяльність на ринку.

Таким чином закони економіки змушують розвивати та удосконалювати техніку і технологію, яка є складовою економіки або економічної системи.

Поняття «система» походить від грецького поняття «складене» і тлумачиться як група різноманітних предметів, створених штучно чи природно таким чином, що вони утворюють єдине ціле, діють узгоджено і підкоряються певним формам управління (керування). [3]

Технічна система визначається як об'єкт, складений із матеріальних тіл (споруд, машин), або як процес і складається з дій (операцій), пов'язаних у систему, яка визначає мету функціонування. Основними властивостями системи є цілісність, структурність, множинність опису. [2]

Технологію можна розглядати і як сукупність або систему дій чи процесів, призначених для зміни або утворення нових властивостей (характеристик) будь-якого об'єкта (подрібнення, гранулювання, нагрівання, тощо). Ці дії здійснюються машинами і апаратами. Машина, на відміну від апарата, призначена для перетворення енергії в корисну роботу за допомогою робочих органів.

Якщо будь-яка технічна система удосконалюється досить швидко внаслідок якого-небудь зрушення (відкриття, винахід), то економічні і соціальні системи дуже інерційні, тобто технічні удосконалення впливають на соціальний стан із значним запізненням. [1]

Розвитком технологій можна вважати безперервний процес удосконалення машин, механізмів, приладів, пристроїв у різних галузях промисловості, які спрямовані на полегшення умов праці, підвищення продуктивності, зручності, комфорту тощо.

РОЗДІЛ 2 Становлення й розвиток нанотехнологій у світі і в Україні: використання інтелектуального капіталу, тенденції розвитку

Нанотехнологіями (рос. нанотехнологии, англ. nanotechnologies, нім. Nanotechnologien f pl), інша назва Наномолекулярні технології (від «нано» — К. Ерік Дрекслер, 1977) — в широкому значенні слова прийнято називати міждисциплінарну область фундаментальної і прикладної науки, в якій вивчаються закономірності фізичних і хімічних систем протяжністю порядку декількох нанометрів або часток нанометра (нанометр — це одна мільярдна частка метра або, що те ж саме, одна мільйонна частка міліметра (діаметр людської волосини становить близько 80 тис. нанометрів).

Нанотехнології, нанонауки — це наука і технологія колоїдних систем, це колоїдна хімія, колоїдна фізика, молекулярна біологія, вся мікроелектроніка. Принципова відмінність колоїдних систем, до яких належать: хмари, кров людини, молекули ДНК і білків, транзистори, з яких складаються мікропроцесори, в тому, що поверхня таких частинок або величезних молекул в мільйони разів перевершує обсяг самих частинок. Такі частки займають проміжне положення між справжніми гомогенними розчинами, сплавами, і звичайними об'єктами макросвіту як то стіл, книга, пісок. Поведінка таких систем сильно відрізняється від поведінки істинних розчинів і розплавів і від об'єктів макросвіту завдяки високорозвиненій поверхні. Як правило такі ефекти починають відігравати значну роль тоді, коли розмір частинок лежить у діапазоні 1-100 нанометрів, звідси прийшло заміщення слова колоїдна фізика, хімія, біологія на нанонауки і нанотехнології, маючи на увазі розмір об'єктів, про які йде мова. [4]

Вужче значення цього терміну прив'язує нанотехнології до розробки матеріалів, приладів та інших механічних і немеханічних пристроїв, в яких застосовуються подібні закономірності. Нанотехнології мають справу з процесами, які протікають в просторових областях нанометрових розмірів. Тобто нанотехнології можна означити як технології, основані на маніпуляції окремими атомами і молекулами для побудови структур із наперед заданими властивостями.