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.
