К.В. Фролов - Технологии, оборудование и системы (1062200), страница 230
Текст из файла (страница 230)
На таком принципе основана нанотехнологии, занимающаяся структурами размером до наиометра. Понятие "нанотехнологии" включает в себя методы мнкросистемной техники и химии (механосннтетические химиче- ские реакции). Все большее применение находят в ней и такие биологические принципы, как самоорпщиэация молекул. Первым въюквэол свою идею создания молекулярных машин американский физик- теоретик, один из оснонпелей квантовой электродинамики Р. Ф. Фейнман в 1959 г. В то время ученых занимали проблемы макромира и болъшинстао из них было занято разработками межпланетного космического путешествия.
Фейяман пробудил у них интерес к возможностям управления отдельными молекулами или даже атомами для спадания из них молекулярных машин (механизмов). Началом наиомехатронной техники следует считать создание растрово-туннельного микроскопа в начале 80-х годов немецким физиком Г. Биннигом и его швейцарским колле~ой Х. Рорером, получившими за это изобретение Нобелевскую премию по физике 1986 г. Это изобретение показало, что с помощью нанотехнологии можно ие только рассматривать поверхности с атомарным разрушением, но и манипулировать атомами.
В 1996 г. Р. Е. Смаллей (США) получил Нобелевскую премию по химии за открытие шарообразных молекул углерода "Впс1ашвз1ег Рпйегепез" (сокращенно 'Ъпскуъэйз"), названных по имени известного архитектора сферических куполов. Технология получения этого вещества базируется на лазерном выпаривании углерода и последующем соединении атомов углерода в полую сферу в инертном газе типа юлия. В 1996 г. в Цюрихской лаборатории 1ВМ был создан манипуюпор - мнхрокинематическая цепь с дискретностью перемещений менее нанометра.
Зтот манипулятор перемешает сверхточиый наконечник сканирующего туннельного микроскопа (8ТМ). Он производит сборку молекул углерода Ъвс1субайз" при создании молекулярного усилители. Тогда же Д. Тойп, профессор химии из США создал первый функционирующий квюповый провод молекулярную цепь, звеном которой является отдельная молекула соединившая поверхность основания и наконечник БТМ. Растрово-туннельный микроскоп и энергетический микроскоп в наши дни стали обычными инструментами, мехатронная растровая техника является вюкиым подспорьем в деятельности наиоконструкторов. Благодаря мехатронике возникла связь между биотехнологией и пан отехиоло гней, например против мозговых опухолей используют магнитные часпщы оксида железа, которые упакованы в оболочку, служащую ловушкой юш раковых клеток и безвредную юш здоровых тканей. Клепси опухоли усваивают замаскированные частицы и даже передают их своим дочерним клеткам.
При воздействии переменного электромагнитного полн намагниченные частицы начинают вибрировать и СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 231 разогревают опухоль до 46 'С. В результате клетки опухоли отмирают и отгоргаются. Покрьпия поверхностей, например, пластмассовых стекол дня очков, уязвимы лля царапин. Пластмассу покрывают тончайшим слоем из наночаспщ золота, серебра, паллэдия и меди в количестве 20 - 30 млрд. частиц на 1 смз, которые закреплщотся на поверхности пластмассы при относительно низких температурах, образуя прочный слой, устойчивый к царапинам. Поверхности стен домов и вагонов метро будут покрываться прозрачным слоем, содержащим нано структуры, кагор ме под микроскопом выпщлат как щетинки зубной щепи.
Часпцы краски или паши удержаться на них не могут. Подгетовва свециюимтев пе мтштревике. Во многих промьплленно развитых странах ведется подготовка инженеров-мехатронщиков, способных создавать, исследовать и эксплуатировать мехатронные компоненты и комплексы. В России с 1995 г. введена новая учебная специальность 071800 - Мехатрониюь Государственный образовательный стандарт высшего профессионального образовщпш регламентирует требования к под~отовке специалистов по этой опециальности. Определено место специальности в области науки и техники. В соответствии с этим стандартом мехатроника- это область науки и тептки, занимающееся экпмуатояией машин и сионам с колтьютерным управлением двизкениеи, которая баэируетсе на знаттх в области механики, элеюироники и микропроцессорной техники, информатики и каиньютерного улравлетзн денлсетгеи маишн и атештое.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Аефвль Р. Роботы и автоматизация прожшодства Мл Машиностроение, 1989. 448 с. 2. Исав Т., Свмояма И. Мехатроника / Пер. с япон. Мл Мир, 1988. 319 с. 3. Сага Х., Мнлзугиви С. Введение в автомобильную электронику / Пер. с япон. Мл Мир, 1989. 232 с. 4. Слесарев М. Ю., Старестви А. К.
Движительнььй модуль, способ управления и способ его иаотовяения. Патент РФ гй 2051465, юг. Н02К 41/03, 1992. 36 с. 5. Слесарев М. Ю., Стареспиг А. К. Концептуаяьная модель эффективного развития техносферы. Киев: УкрИНТЗИ, 1992. 44 с. 6. Слесарев М. Ю. Прогнозщюшние технического уровня. Конструирование машин / Справочное методическое пособие в 2-х томах.
Т. 1. Мл Машиностроение, 1994. С. 145 - 151. ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ А Абсорбция 55 Автолетироаавие 183 Адсорбцня 56 Актиаироваипе фотоюп ода 682 Актвиочувстаительиый слой 472 Алмаз - Особенности структуры 222 Б Безотказность 44 Бмомеюпровнка 7 16 Брииенля-Каверза метод 219 Бусера-Ламберта заков 153 Быстраа термическав обработка 170 - 172 Оборудование - см. Оборудоваиие бсн быстрой термической обработки В Вакуузщетры - Назначение 308 - Классификация 332 - деформацяонные 308, 332, 333 — тепловые 308, 333, 334 - ионизационные 308, 335, 336 - магнитные элехтроразрядные 336 - ралноизотопные 335 Вакуузвэая пюо-влазмевнав обработал 87 Вакуумная запорная и ресулирующая арматура 318, 319 - см. Клаланыс Затворы; Натеиатсли Вакуумные системы — Схема 307 - Откачные средства - см. Насосы вакуумные - Средства измерения вакуума - см. ВаиуумистрыСредства для защиты откачнваемых объемовсм. Ловушки вакуумные - Порядок разработки 339 - Расчет проводимости при различных режимах течения газа 340 - 342 - Расчет проводимости сложных систем 342, 343 - Выбор вспомотательного насоса 343 - Расчет длительности откачки 343, 344 -, Методы дознрования потока в газовую камеру 344 - для откачки ЭВП 690 Вакуумные випозоаые системы — Понятие 264 - закрытые 264 - 266 — открытые 266, 267 - полуоткрытые 267, 268 — комбинированные 268, 269 установок периодического действия 269, 270 - установок пслунепрерывното действия 270 — 272 - установок непрерывното действия 272, 273 Вводы двюкеиия в вакуум - Классифнкация 281, 282 - Конструкции 281 - 284, 287, 289 - 291 - Удельный поток газовыделения различных материалов 283 - Формулы дня расчета параметров 285 - 287 - Поток водорода через снльфоны при различных температурах 287 Вепельта цилиндр 75 Вторично-пивная масс-спексроековмя 408, 409 г Гаэоаиааизаторы масс-спектрометрические - Принцип действии 337 - Классификация 338 - Технические характеристики 338 - статические 338 - динамические 338 - казлрупольные 339 Газовые системы - Назначение 354 Классификация 354 - Требования 354, 355— Схема 356, 357 - Запорные элементы 356, 357, 359, 360 - Предохранительные элементы 356, 358 - 361 - Регулирующие элементы 356, 362— 366 — Датчики 366 - Вентили 366 - Элементы контролк давления 367 - Фильтры 369, 370— Фильтродержатели 370 - Прнсоединительные элементы 370, 371 Газоиоглотвтели — Обезпскиванне, распыление и акгивирование 705, 706 - распыляемые 627 - 629 - нераспыняемые 627, 629 Герметизация ИЭТ - Назначение 524— Классификация методов 524, 525 - Герметики 526 - Схемы образования дефектов 526 - Конструктивно-технологические средства повышения эффективности 527 - 529 Геттерироваиие 493 Гетгеры - см.
Газоноссотитсли Гибкие иронзводствеивые модуля 429, 430 Гибяие вропэаодссаеииые системы — Состав 429, 430 - Понятие 432 - Структурная схема интесрированной системы управления 432 - 434 ГОСТ 380-94 345 5632-72 345 20072-74 345 20406-75 557, 566, 576 23751-86 559, 576 23752-79 576 27835-81 320, 326 26526-85 320 27200-87 576 27716-88 575 2Д17-91 576 Графит - Особенности структуры 222 Д Датчики в системах управления теююлопсческнми процессами - Понатие 449 - Показатели качества 449 - 451 — Выбор типа 451 — Общие схемы 451 - 453 - Физические принципы преобразования измеряемых неэлектрических величин 453, 454 - Перспективы совершенствования 454, 455 Диырамма Исихавы 41, 42 - Парвуса 42 7ЗЗ Двоксвд времена - Варианты использования э технологии микросхем 191 - Особенности 192 - Двухмерная модель 192 Двфраацтг злектроэюв 406 Диффузия - Палатке 194 - Механизмы 195 - Характеристики 195 - Применение 196 - радиационно-стимулированная 128, 129 Долговечность 44 Ж Жалют арвегвллм - Понятие 600 - Разновидности 600, 601 - Применение 601 - Требовзння 601 - Эффекпя 601, 602 3 Зааарва стеюиюболочек электроааауумвей тшаратурм - Критерии качества 672 - Типовой технологический процесс 672 - Предварительный разогрев зоны заварки 673, 674 - Заварка пояски 673, 674 - Отжиг заваренной оболочки 673, 674 - Технологическое оборудование 675- 681 Затаорм - Назначение 326 - маятникового типа с электромеханическим приводом 326 -шиберного типа 327, 328 И Изготовление взлелей миаромекавиав Особенности 503, 505, 506 - Подготовка пластин 504 - Нанесение маскирующего покрмпш 504 - Двусторонняя фотолитография 504 Изготовление интегральной тензосхемы 504- Микпрофнлироээние пластин 504, 506 - Соединение деталей в микроконструкцию 504- Пример изготовления кремниеэого датчика давления 504, 505 - Изотропное травление кремния 506, 507 - Анизотропное травление кремния 507 - Электростатическое соединение кремния со стеклом 509, 510 Изготовление печатных иэат - Технологические операции 568 - Оборудование 568- Методы 568 - Методы получения рисунка 568, 569 - Тенденции развития 574 - Фотошаблоны 575 - Оригннюгы 575 - односторонних 570 - двусторонних 570 - 572 - многослойных 572, 573 - многоуровневых 574, 575 Изготовление аечатвых узлов РЭА Структура трудоемкости сборки 577 - Методы поэьпления трудоемкости 577, 578 - Этапы автоматизации и механизации 578 - Основные варианты технологиченских процессов 580, 581 - Элементная база 582 - Упаковка ИЭТ и ПМ НЭТ 582 - 584 - Оборудование дяк сборкисм.
Оборудование дяя сборки неватных узлов РЭА - Пайка волной припоя 587 - Пайка ПУ двойной волной припоя 587, 588 - Пайка ПУ в пара-шзоэой фазе 588 - Пайка ПУ расплавлением дозироэанного припоя инфракрасным ниревом 589 - Лвзерная пайка ПУ 539 - Придан 589, 590, 591 - Припайные пасты 599- Флюсы 590, 591 Изготевлевве втгуаумведвшитых илаетив аз кремшш - Этапы механической обработки 460 - 466 - Свойства основных абразивных материалов, используемых при механической обработке 462 - Методы контроля качества в процессе и после механической обработки 463 - 466 - Механическое полирование 467 - Химико-механическое полнрование 467 - 470- Сгруктура поверхности обработанной пластины 471 - Технологический маршрут 471 Изделия заветренной техшши (ИЭТ) Факторы, определяющие качество н надежность 42 - 44 - Методы оценки качества 42- Последоээтгльносп разработки, производства и эксплуатации 42, 43 - Контроль качества 42, 43, 46, 47 - Типовые предспшители конструкторско-технологических групп 582 Иэаучеаве электронов реюаабвюшаошюе 61 Измерение величавы Физической - Методы 530 - Средства - см.