Чтобы завтра российская наука была на высоком уровне, необходимо сегодня детям привить к ней интерес. А начинать надо с дошкольного образования.
Потребность познания у дошкольников возникает через любознательность и любопытство. Получая новую информацию, малыши стремятся узнать «отчего» и «почему». Вот эти «почему» и будут являться первыми шагами к нанотехнологиям.
«В неведомом таится великая сила» — говорит латинская пословица. Так раскройте это неведомое малышам.
Перед знакомством с нанотехнологиями можно провести необычную наноэкспедицию, которая позволит воспитанникам раскрыть удивительный микромир. В этом поможет детский микроскоп — старший брат наномира. В ходе проводимых исследований с помощью микроскопа дошкольники убедятся, что все, что нас окружает состоит из мельчайших частиц — атомов. Атомы совершают движения и объединяются в молекулы. Ученые при помощи тоннельных микроскопов научились перемещать атомы. Для чего? Возьмем карандаш, стержень карандаша графит — материал очень мягкий, но если у графита атомы расположить в виде нанотрубок, то он станет прочнее стали. Всем этим занимается наука, которую стали называть нанотехнологией. Она изучает свойства различных веществ, создает новые материалы, инструменты сверхмалых размеров.
Понятие «нано» произошло от греческого слова «нанос» — что означает карлик. «Нанометр» — это единица измерения длины равная одной миллиардной части метра. Это примерно в 100 тысяч раз тоньше человеческого волоса.
Нанотехнологии изменяют свойства материалов, превращая их в роботов, послушно и невидимо работающих по заданной программе.
Например, в медицине ожидается создание микророботов врачей, которые могут жить внутри человеческого организма и лечить разные заболевания.
Ученые обнаружили, что новые биоматериалы в виде геля, который наносится на больной зуб, исцеляет его. Не надо будет сверлить и пломбировать зуб.
По всему миру ученые разрабатывают новые нанотехнологии. Так американские ученые работают над пластырем, который может заменить уколы. А израильские ученые разработали нанопленку, которая предназначена для восстановления зрения. В будущем, наверняка, многие незрячие люди смогут снова видеть.
Использование нанотехнологий в строительстве, позволит создать долговечный и высокопрочный бетон, который может просуществовать 500 лет. Благодаря высокопрочному бетону будут строиться небоскребы, огромные мосты.
Нанотехнологии позволили создать сверхпрочную сталь. В океане очень часто случаются разливы нефти. Чтобы избежать этой катастрофы, ученые изобрели специальное нанопокрытие, которое не дает нефти растекаться.
Уже есть новинка — самоочищающее нанопокрытие. Достаточно опрыскать стекло автомобиля специальным раствором с наночастицами, и к нему не будет приставать грязь и вода.
С применением нанотехнологий любой материал проявляет уникальные свойства. Известно, что серебро очищает и убивает микробы. Ученые разработали технологию наночастиц серебра. Если обработать этим раствором бинт и приложить к гнойной ране, то воспаление пройдет быстрее. Наночастицы серебра могут быть использованы в качестве защиты от микробов на транспорте, в столовых, детских садах, спортивных и медицинских учреждениях.
Роботы из жидкого металла из фильма «Терминатор» не такая уж фантастика. Ученые из китайского университета создали жидкий металлический сплав, который может двигаться.
Нанотехнологии могут создать для художников такие наночернила, которые не будут выцветать, а при специальном освещении будут изменять картину.
Учеными была создана «умная пыль». Это маленькие компьютеры размером с рисинку, которые сканируют пространство и передают сигналы.
Если эту «умную пыль» заложить в нору дикого животного, мы будем знать о нем все — его повадки, когда оно спит, сколько у него детенышей.
«Умную пыль» можно рассыпать по дому, где живет пожилой больной человек. «Пыль» будет следить за ним и если человеку плохо, и он упал, то она подает сигналы, что нужно вызвать скорую помощь.
В военном деле тоже используется «умная пыль». Облако микророботов окутывают бронированную машину, и она взрывается. Военную технику предполагают красить электромеханической нанокраской, которая меняет цвет и будет сама восстанавливать повреждения.
Детям необходимо рассказать, что «умная пыль» может использована и для уничтожения людей. Нанотехнологии — это волшебная палочка в руках ученых. Она может быть полезной, облегчающей жизнь или вредной, и погубить все человечество. Все зависит от людей, и они не должны забывать об этом.
Благодаря нанотехнологиям, появляются «умные дома». В них человеку практически не надо будет заниматься скучными бытовыми хлопотами. На себя эти обязанности возьмут «умные вещи». Люди станут носить одежду, которая не пачкается; более того, сообщает хозяину, что, например, пора обедать или принять душ.
Уже сейчас пылесос не обязательно брать в руки — можно оставить перед уходом на работу робот-пылесос, который все сделает за вас. А чтобы наслаждаться свежими, вкусными бутербродами, достаточно включить тостер, пойти почистить зубы (кстати зубная паста — это тоже нанотехнологии), а поджаристые тосты уже будут ждать вас.
Нанотехнологии обещают нам такой мир, о котором раньше мы не могли даже представить.
Кондиционеры, кофемашины, колонки, смартфоны, умные часы, видеокамеры — без них мы уже не можем представить свою жизнь.
Ещё пример — гибкое умное стекло. Благодаря нанотехнологиям, оно становится прочным и небьющимся, может вести себя как сенсорная панель. Превращаясь в экран телевизора просто по движению вашей руки.
А самое главное, что дальше будет еще интереснее.
Одежда, которая не впитывает воду, пластырь, который позволит залезть на стеклянную стену — два этих примера нанотехнологий уже существуют в природе. На протяжении многих лет текстильная промышленность пыталась разработать водонепроницаемые ткани. Но получилось это тогда, когда стал использоваться «эффект лотоса». Лист лотоса покрыт нановолосками, которые поддерживают капли воды, не позволяя им впитываться или смачивать поверхность листка. Добавив нанотрубки в волокна одежды, люди смогут создавать шерсть, хлопок или синтетическую ткань, которая не впитывает влагу.
Сейчас альпинисты могут лазать по зданиям как человек- паук. А это все благодаря разработкам, которые были сделаны благодаря гекконам. Изучая пальцы гекконов, исследователи выяснили, что они покрыты нановолосками, которые позволяют ящерицам бегать по потолку. Инженеры создали обувь в виде лапок геккона, благодаря чему альпинистам можно лазать по зданиям, не уступая человеку-пауку.
Важным уроком выступает то, что в живой природе давно используются нанотехнологии, а мы, люди, только приступили к их изучению. Человеку нужно научиться делать продукты, которые дополняют живой мир, а не повреждают его.
Изучение нанотехнологий на первой ступеньке научных знаний — это уникальная возможность вырастить не только творческую личность, но и может быть ученого или изобретателя, или просто успешного ученика, который сможет находить нестандартные решения при решении задач, умеющих делать выводы и находить выходы из любых сложных ситуаций.
Проведите опыты с гидрофобным песком, когда, побывав в воде, он остается сухим. Будущие маленькие исследователи и фантазеры — это будущее нашей науки.
Необходимо давать возможность малышам удивляться каким-то изменениям. Психологи называют удивление — стимулом к познанию.
То, что я услышал, я забыл.
То, что я увидел, я помню.
То, что я сделал, я знаю.
(китайская мудрость).
Литература:
- Образовательные развивающие мультфильмы для детей «Формула Ума!» Что такое нанотехнология? https://youtu.be/GpiAsJl1M5I
- URL: https://hi--news-ru.turbopages.org/hi-news.ru/s/technology/10-texnologij-budushhego-kotorye-obyazatelno-izmenyat-etot-mir.html
- «Занимательные нанотехнологии»: https://youtu.be/6lDNR3UGPcw
- Сахно Елена Константиновна «Нанотехнологии для маленьких гениев»: https://nsportal.ru/detskiy-sad/okruzhayushchiy-mir/2016/11/06/nanotehnologii-dlya-malenkih-geniev
