Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Вторичная структура кристаллов: новые идеи в науке о наноматериалах

Ключевые слова:  вторичная структура кристаллов, мнение, периодика

Автор(ы): Веснин Юрий Иванович

Опубликовал(а):  Гудилин Евгений Алексеевич

19 марта 2008

Материал публикуется по личной просьбе автора (Ю.И.Веснина) для обсуждения ...

"При обсуждении Программы развития наноиндустрии в РФ до 2015 г. премьер Виктор Зубков сказал, что здесь пока денег больше, чем идей. Сейчас особенно важно понять, что без добротных научных идей невозможно решить задачу создания новой отрасли промышленности – наноиндустрии. Так, становление атомной промышленности было бы невозможно без работ Ферми, Бора, Кюри, Гана и многих других тружеников науки.

Научную общественность, вероятно, заинтересуют следующие факты.

В 1969 г. в Институте неорганической химии СО АН была сформулирована гипотеза о существовании элементарной единицы кристаллического вещества – "кванта кристалла". В 1970 году эта работа была опубликована. В 1994 году на её основе построена последовательная теория вторичной структуры кристаллов (ВСК). С 1994 г. разработаны различные приложения в химии, физике, механике твёрдого тела. Было показано, что теория ВСК вполне адекватно отражает реальные процессы в твёрдом теле – качественно и количественно. Известно, что свойства кристаллических частиц размером ~10-6 см и менее (наночастицы) существенно отличаются от свойств массивных кристаллов. Материалы, содержащие достаточное количество таких частиц, имеют необычные и важные для практики свойства. Поэтому во всех развитых странах созданы национальные программы по науке и технологии наночастиц. Однако здесь сложилась необычная ситуация. Существующие теории конденсированного состояния вещества не могут объяснить, почему свойства наночастиц отличаются от свойств массивного вещества. Промышленность во всём мире выпускает наночастицы и материалы на их основе во всё возрастающих масштабах (тысячи тонн в год), а нанонаука всё ещё гадает, почему такое различие свойств. Поэтому работы по программам ведутся на основе эмпирического подхода, что многократно снижает их эффективность и приводит к большим материальным потерям. Теория ВСК объясняет это явление на основе понятия "элементарная единица кристалла". Эта единица кристалла ("минимальный кристалл – мик") является аналогом молекулы, т.е. гигантской молекулой твёрдого тела размером около 300 ангстрем. Частица меньшего размера является "субкристаллом" – аналогом молекулы-радикала. Как и любой радикал, субкристалл обладает повышенным энергосодержанием и реакционной способностью. Становятся понятными многие свойства наночастиц. Например, идёт дискуссия, какова верхняя граница размеров наночастиц. Теория ВСК даёт ясный ответ: 300±100 ангстрем. Эта теория – ясная и непротиворечивая научная идея, многократно проверенная на соответствие эксперименту за 40-летний период её становления и развития. Для науки о наноматериалах теория ВСК даёт возможность перехода от эмпирических методов проб и ошибок к целенаправленной продуктивной работе на основе новых понятий и представлений. Последнее обстоятельство объективно является известным затруднением, т.к. требует корректировки или пересмотра некоторых устоявшихся подходов, принципов, терминов. При современном уровне научного знания эта трудность вполне преодолима. Здесь важное значение имеет поддержка научной общественности и фактор времени.

В настоящее время оформилось новое научное направление: "Вторичная структура кристаллов – теория и её приложения в химии, физике, механике твёрдого тела". Теория ВСК даже в своём первоначальном варианте даёт правильные ответы на вопросы, неразрешимые в рамках существующих теорий. Многочисленные примеры даны в монографии "Вторичная структура и свойства кристаллов" (изд. СО РАН, 1997 г.) и статьях. Аппарат теории развивается при решении конкретных задач химии, физики, механики твёрдого тела. Дальнейшее развитие и создание полноценного аппарата теории ВСК позволит получить новые полезные результаты в науке о наноматериалах и других разделах наук о твёрдом теле.

В настоящее время имеется научный проект "Субкристалл как элементарный носитель свойств наноматериалов". Развита методика и получены наночастицы окислов и металлов размером 100¸500 ангстрем, а также методы стабилизации ансамблей таких частиц. В совместной работе с производственниками НЗХК было показано, что наночастицы окислов позволяют заметно улучшить характеристики химических источников тока. "

Другие статьи автора: "О вторичной структуре...", "Вторичная структура..."

Редакция "Нанометра" публикует данное мнение без редакционных изменений.


В статье использованы материалы: Нанометр


Средний балл: 4.0 (голосов 4)

 


Комментарии
ОК, если редакция "Нанометра" рассматривает личные просьбы, пусть рассмотрит и мою - давайте не будем больше публиковать материалы об этой замечательной теории. Трех раз было вполне достаточно.
А как же ещё раз?
Трусов Л. А., 21 марта 2008 13:29 
"Существующие теории конденсированного состояния вещества не могут объяснить, почему свойства наночастиц отличаются от свойств массивного вещества."

очень сильное утверждение.
Трусов Л. А., 21 марта 2008 13:53 
если эта теория - "ясная и непротиворечивая научная идея", а "мик является аналогом молекулы", то можно прояснить для меня ряд вопросов?

1. обладают ли мики такими особенностями молекул одного вещества, как постоянство состава, структуры и хим. свойств? одинаковые ли у них размеры и форма в одном кристалле?

2. какое взаимодействие заставляет мики организовываться в макроупорядоченные кристаллы? или уже кристалл разбивается на мики подобно, например, образованию доменов в ферромагнетиках?

3. можно ли, имея нанопорошок из миков, непосредственно из них вырастить кристалл? наблюдается ли при каких-нибудь условиях "плавление" вторичной структуры кристаллов?

4. имеются ли внутри миков дефекты, или они все сконцентрированы на границах?
Трусов Л. А., 24 марта 2008 22:00 
Вот Вам и «велосипед»!
Уважаемые коллеги!

Мне кажется уход от приемлемых химических объяснений в природе создания наноструктур из нано- элементов - миков, во многом может найти объяснение в теории симметрии, о которой мы вели достаточно плодотворные беседы с молодым физиком Сергеем Беккером и философом В. Поповым в портале "Нелинейный Мир" в конце 2004 и начале 2005г. http://www.x...c&t=138

Беседы носят характер структурированных и законченных обсуждений. Приводятся формулы, рисунки и таблицы. Три полноценных форумных страницы не утомляют и, как мне кажется, существенно дополняют обсуждаемую статью.
Геннадий Семенович.
Наконец то разумные мысли! Мельников Геннадий Семенович, это правильное направление!
Анастасия Александровна!
Благодарю за отзыв. Но, я до сих пор не получил от Вас ответа на первый вопрос, заданный мною в этом портале. http://www.n...i_4647.html
01 декабря 2007 15:31 и повторный вопрос от 06 декабря 2007 17:35
Меня этот вопрос до сих пор очень интересует. Можете ответить мне на мой E-mail/
С уважением,
Геннадий Семенович
Сыровато!

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

Кристаллическая роза
Кристаллическая роза

Периодическую таблицу Менделеева опять улучшили: наночастицы пятивалентного плутония
Соединения шестивалентного плутония в щелочной среде могут привести к кристаллизации фазы (NH4)PuO2CO3, которая стабильна в течение нескольких месяцев и содержит пятивалентный плутоний. Получение новой фазы пятивалентного плутония фундаментально интересно и открывает новые возможности в разработке более эффективных технологий переработки радиоактивных отходов.

MAPPIC 2019. Второй день
15 октября 2019 года прошел второй день I Московской осенней международной конференции по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019). В сообщении приведены темы докладов и небольшой фоторепортаж.

MAPPIC 2019. Первый день
14 октября 2019 года успешно открылась I Московская осенняя международная конференция по перовскитной фотовольтаике (Moscow Autumn Perovskite Photovoltaics International Conference – MAPPIC-2019). В сообщении приведены темы докладов и небольшой фоторепортаж.

Лекция про Дмитрия Ивановича и Наномир на Фестивале науки
Е.А.Гудилин и др., Фестиваль науки
В дни Фестиваля науки «NAUKA 0+» на Химическом факультете МГУ ведущие ученые познакомили слушателей с самыми современными достижениями химии. Ниже приводится небольшой фоторепортаж 1 дня и расписание лекций.

Как правильно заряжать аккумулятор?
Д. М. Иткис
Химик Даниил Иткис о том, как правильно заряжать аккумуляторы гаджетов и почему телефон выключается на холоде

Постлитийионные аккумуляторы
В. А. Кривченко
Физик Виктор Кривченко о перспективных видах аккумуляторов, фундаментальных проблемах в производстве литий-серных источников тока и преимуществах постлитийионных аккумуляторов

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.