Новости: Общество

ГК "Роснанотех" опубликовал на официальном сайте "Список терминов и определений, упоминающихся в публикациях, размещенных на сайте ГК «Роснанотех»". Видимо, это сделано с большим заделом на будущее. Пишите на форум корпорации, чтобы добавить еще терминов!

Ниже мы приводим одно из лучших решений кроссворда - "глоссарика", который многие решали на творческом туре "наноолимпиады" (изображаение - загаданный кроссворд).

Кроссворд (автор ответов Екатерина Анатольевна Макеева, победитель второй Всероссийской Интернет-олимпиады по нанотехнологиям, аспирант химического факультета МГУ)

1. Самая нанотехнологическая организация.

«Роснанотех» - государственная корпорация «Российская корпорация нанотехнологий», «ведающая» инвестициями в сфере «нанотеха»; цели корпорации - содействие реализации государственной политики, имеющей целью мировое лидерство Российской Федерации в области нанотехнологий.

2. Балка.

Кантилевер (ан. cantilever) – гибкая (как правило, кремниевая) микропластина; широко применяется как одна из основных частей сканирующего зондового микроскопа для фиксирования отклонений зонда, повторяющих микро- и нано- рельеф поверхности материала, и в биосенсорах, основанных на принципе нановесов (увеличение резонансной частоты колебаний пластины при увеличении ее массы). И в том, и в другом случае «движения» кантилевера фиксируются по отклонению лазерного луча, отражающегося от пластины.

3. Вектор.

Клетка - элементарная единица строения и жизнедеятельности всех живых организмов (кроме вирусов); дендритные клетки - отростчатые, ветвистые клетки, основные представители антигенпрезентирующих клеток (АПК), потенциальная область применения – иммуномодулирующая наносомальная терапия.

4. Металл богини справедливой войны.

Палладий – химический элемент с атомным номером 46 в периодической системе, обозначается символом Pd. Пластичный переходный металл, благородный металл. Назван в честь открытия астероида Паллада, который, в свою очередь, назван по имени Афины-Паллады, греческой богини войны; в виде нанокластеров проявляет сильные каталитические свойства и, наряду с платиной, применяется, например, в топливных элементах и как катализатор доокисления продуктов сгорания в автомобилях.

5. Российский ученый, впервые предложивший учитывать «координату дисперсности».

Тананаев Иван Владимирович (1904-93) - российский химик, академик РАН (1991, академик АН СССР с 1958); впервые предложил дополнить классические диаграммы "состав-структура-свойство" координатой дисперсности (Физико-химия ультрадисперсных систем. Под ред. И.В. Тананаева. Наука. Москва, 1987 г.)

6. Необычная орбиталь.

Гибридная (от «гибрид» - объект, сочетающий в себе свойства других (двух или более) объектов) – орбиталь, образованная в ходе линейной комбинации одной s- и от одной до трех p-орбиталей атома углерода (число образованных орбиталей равно числу объединяющихся и числу s-связей, образуемых атомом); так, в графите, графене, фуллерене и нанотрубках атомы углерода находятся в sp²-гибридизованном состоянии.

7. Самая альтернативная группа.

ОНЭКСИМ - частный инвестиционный фонд «Группа ОНЭКСИМ», круг интересов: водородная (альтернативная) и традиционная энергетика, нанотехнологии, управление элитной недвижимостью, а также геологоразведка.

8. То, что на предыдущей олимпиаде злобно всем улыбалось.

Гном - мифическое существо из германского и скандинавского фольклора, человекоподобный карлик, живущий под землей; по-гречески – «нанос» (ηαηοσ), откуда и пришла приставка «нано-» (10^-9), обозначающая что-то очень маленькое.

9. Проводящий композит.

10. Оккупационный продукт.

Интеркалят – соединение внедрения, когда, например, между слоями одного вещества (скажем, графита), «встраиваются» атомы другого (например, атомы щелочного металла); все большее распространение находит интеркаляция в нанотрубки (углеродные, сульфидные, оксидные), приводящая к изменению их электропроводящих и прочностных характеристик.

11. Компонент дореволюционных карандашей.

Анилин - фениламин (С₆H₅NH₂). Полианилин - полимер, обладающий n-типом проводимости; применяется в качестве электрода в солнечных батареях (например, на квантовых точках) и как модификатор поверхности наночастиц полупроводниковых оксидов в газовых сенсорах резистивного типа.

12. Маленький мячик.

Фуллерен (бакминстерфуллерен) – молекулярное соединение, аллотропная форма углерода, представляющая собой выпуклый замкнутый многогранник, составленный из четного числа трехкоординированных атомов углерода. Назван в честь инженера и дизайнера Р. Бакминстера Фуллера, чьи геодезические конструкции построены по такому же принципу. Самый симметричный и наиболее полно изученный, С₆₀, имеет радиус 0,357 нм. Применение: оптические затворы, диоды, транзисторы, фотоэлементы, как фоторезист, в аккумуляторах и электрических батареях – в качестве электропроводящей добавки.

13. То, что не восстановится после проигрыша в Олимпиаде.

Нейрон – нервная клетка, структурно-функциональная единица нервной системы; для реализации более производительных искусственных нейронных сетей необходимо создание процессора с большей плотностью логических блоков, а то – задача уже наноструктурирования.

14. Компонент школьных карандашей.

Графен – одна из аллотропных форм углерода, представляет собой слой атомов углерода, соединенных посредством sp² связей в гексагональную двумерную кристаллическую решетку (можно представить как единичный слой графита); обладает полупроводниковыми свойствами с нулевой шириной запрещенной зоны; высокая подвижность носителей заряда при комнатной температуре (=10⁴ В·см⁻¹·с⁻¹, больше, чем в кремнии) делает графен перспективным материалом для использования в качестве будущей основы наноэлектроники.

15. Не слишком твердый кристалл.

Мезофаза - равновесное фазовое состояние, характерное для полимеров и ряда крупных органических молекул, занимающее промежуточное положение между аморфным и кристаллическим состоянием, жидкий кристалл; используется в качестве «темплатов» для создания упорядоченных наноструктур, например, мезопористых систем, наноструктурированных электродов.

16. Кипящий камень.

Цеолит – (от греч. zéo - киплю и líthos - камень; из-за способности увеличиваться в объеме при нагревании), алюмосиликат, кристаллическая структура которого образована тетраэдрами [SiO₄]^4- и [AlO₄]^5-, объединенными общими вершинами в трехмерный каркас, пронизанный полостями и каналами; применяется как адсорбент, катализатор, в качестве материала для ионообменников, молекулярных сит; цеолиты с большим размером канала могут быть использованы в качестве темплата.

17. Компонент квантового компьютера.

Кубит (q-бит, от quantum bit) - квантовый разряд или наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере; допускает два собственных состояния, обозначаемых |0> и |1>, но при этом может находиться и в их суперпозиции. Физической реализацией q-бита может служить любая двухуровневая система (спин, фотон, атом, молекула, ион), волновая функция которой определяет все его значения; например, в качестве кубита может выступать экситон либо спин в квантовой точке.

A. Квазичастица.

Экситон – водородоподобное связанное состояние электрона проводимости и дырки, представляющее собой электронное возбуждение в диэлектрике или полупроводнике, мигрирующее по кристаллу и не связанное с переносом электрического заряда и массы. Отдает свою энергию при рассеивании на фононах или в ходе излучательной рекомбинации; наглядный пример - люминесценция квантовых точек.

Б. Природный наноробот – убийца.

Вирус (от лат. virus - яд) - микроскопическая частица, способная инфицировать клетки живых организмов; являются облигатными паразитами (не способны размножаться вне клетки); иногда рассматриваются как природный прототип нанороботов.

В. ... одностенные нанотрубки (вставьте определение).

(По логике - углеродные, но «по клеточкам» не подходит….)

Углеродные одностенные нанотрубки - молекулы в виде свернутой в цилиндр ленты с упаковкой атомов по типу графита; применение – армирующая добавка, транзисторы, нанопровода, прозрачные проводящие поверхности, электропроводящая добавка в топливных элементах, дисплеи, светодиоды, газовые нанодатчики.

Г. Метод планирования сказки, которую мы рождены сделать былью (пылью).

Д. Активная форма платины.

Чернь (платиновая чернь) – мелкодисперсный порошок (размеры крупинок 25-40 мкм) металлической платины, являющийся высокоактивным катализатором многих химических реакций, в том числе используемых в промышленных масштабах; получают, действуя формальдегидом или другими восстановителями на раствор комплексной гексахлорплатиновой кислоты H₂[PtCl₆].

Е. Метод формирования наноструктур, не требующий особого вмешательства.

Самосборка – процесс самоорганизации наночастиц в ходе синтеза с образованием сверхрешетки с определенными видами и масштабами симметрии. Также применяется к процессу самоорганизации молекул ДНК.

Ж. Наноклеточная структура.

Клатрат (от лат. clatratus - закрытый решеткой) – супрамолекулярные соединения включения, образованы включением молекул вещества («гостя») в полости кристаллической решетки, образованной молекулами другого типа («хозяевами») (решетчатые клатраты), либо в полость одной большой молекулы-хозяина (молекулярные клатраты). Сфера применения - например, термоэлектрические материалы (материалы для активного охлаждения).

З. Отрава не только для людей, но и для каталитического слоя топливных элементов.

Иприт – S(CH₂CH₂Cl)₂, β,β’-дихлордиэтилсульфид, является ядом, поскольку угнетает фермент гексокиназу и обладает способностью алкилировать структурные белки клеточных мембран, изменяя их проницаемость; наличие атома серы способствует образованию устойчивых комплексов с металлами, способен «забивать» адсорбционные места на поверхности катализаторов, тем самым, снижая их каталитическую активность («каталитический яд»).

И. Линия, разделяющая нанофлуктуации состава от зародышей.

Спинодаль – линия на диаграмме состояний; геометрическое место граничных точек метастабильных состояний, ограничивает область неустойчивости таких состояний по отношению к сколь угодно малым концентрационным неоднородностям (нанофлуктуациям состава). Позволяет выбрать оптимальные условия для массового зародышеобразования, необходимого для получения наночастиц.

К. Рой.

Кластер (ан. cluster - скопление, группа, рой (пчел)) - группа близко расположенных, тесно связанных друг с другом атомов, молекул, ионов, как правило, нанометрового размера; также данным термином обозначают кластерные соединения (признак - наличие остова из атомов элемента-кластерообразователя) и кластерные частицы. Например, кластеры металлов широко используются в катализе.

Л. Пришпиливание.

Пиннинг - обменное подмагничивание, смещение петли гистерезиса в слоистых и наноструктурных материалах связанное с тем, что магнитно мягкая компонента испытывает влияние одной из магнитных подрешеток антиферромагнитной компоненты; одно из практических приложений – центры «пришпиливания» вихрей Абрикосова в свехрпроводниках второго рода.

М. Еще одна квазичастица.

Плазмон - квант колебаний плотности плазмы и плазмы твердого тела, сопровождающихся продольными колебаниями электрического поля; характерной особенностью возбуждения плазмонов является так называемый плазмонный резонанс, последний позволяет регистрировать наночастицы далеко за границами дифракционного предела. Наноплазмоника – исследование, в частности, возможности передачи электромагнитного излучения вдоль цепочки металлических наночастиц с помощью возбуждения плазмонных колебаний.

Н. Кустик.

Дендример – разветвленный полимер (каждый новый уровень звеньев приводит к кратному увеличению числа «ветвей»); отдельные молекулы имеют шарообразную форму и размер от 1 до 10 нм; потенциальная область применения – нанокапсулирование и адресная доставка лекарств в клетку.

О. Строительное сооружение, давшее название одному из «эффектов близости».

Туннель - проход под землей. По аналогии получил свое название туннельный эффект (туннелирование) - преодоление легкими частицами потенциального барьера в случае, когда их полная энергия (остающаяся при туннелировании неизменной) меньше высоты барьера; является основой работы сканирующего туннельного микроскопа – одного из главных методов исследования нанообъектов.

П. Коллоидная или высокомолекулярная система, очень часто используемая в быту дляорганизации прочных взаимосвязей.

Клей - вещество или смесь, композиции на основе органических или неорганических веществ, способные соединять (склеивать) различные материалы, что обусловлено образованием прочной адгезионной связи между прослойкой клея и материалами соединяемых поверхностей.

Р. Приставка, которую можно использовать для обозначения массива из монодисперсных квантовых точек.

Сверх – префикс, со значением высшей степени проявления того, что названо мотивирующим именем существительным. Так, сверхрешетка - твердотельная структура, в которой помимо периодического потенциала кристаллической решетки имеется дополнительный потенциал, период которого существенно превышает постоянную решетки. Например, трехмерное упорядочение монодисперсных наночастиц, в частности, квантовых точек.

С. Чувствительный элемент.

Сенсор – датчик, чувствительный элемент, преобразовывающий изменение химических или физических параметров в удобный сигнал; например, газовые сенсоры резистивного типа на основе нанокристаллических полупроводниковых оксидов, величина электропроводности которых зависит от состава газовой фазы.

Т. Приставка, которую можно использовать для обозначения свойств поверхностей с «эффектом лотоса».

Супер – префикс, обозначающий высшее качество, высшую степень чего-либо; супергидрофобность («эффект лотоса») – практически полная несмачиваемость (поверхности), краевой угол при этом близок к 180^о, то есть капля, находящаяся на такой поверхности, имеет практически сферическую форму. Данный эффект достигается формированием на поверхности нановорсинок (нановыступов), что значительно уменьшает площадь контакта капли с материалом.

У. То, что делает электрон фермионом и способствует развитию одного из модных направлений будущей электроники.

Спин - собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с перемещением частицы как целого; спинтроника - область квантовой электроники, использующая эффект спинового токопереноса (спин-поляризованного транспорта) в гетероструктурах ферромагнетик-парамагнетик или ферромагнетик-сверхпроводник. Особенно ярко этот эффект проявляется при формировании таких гетероструктур на наноуровне.

Ф. Набор элементов, дружно играющий заданную роль.

Ансамбль - согласованность, единство частей, образующих что-либо целое; ансамбль наночастиц – одно из ключевых понятий в парадигме «синергетики объемного наноструктурирования метастабильных гетеросистем».

Х. Лекало.

Темплат – шаблон, заготовка, матрица; темплатный синтез – самосборка синтезируемого материала в форме, повторяющей форму темплата-«шаблона»; позволяет получать наноструктуры заданного размера и формы.

Ц. Частица, при облучении которыми могут самопроизвольно вспыхнуть одностенные углеродные нанотрубки.

Фотон - элементарная частица, переносчик электромагнитного взаимодействия, квант электромагнитного поля; для квантовых точек энергию фотона, излучаемого в ходе рекомбинации электрон-дырочной пары, можно «регулировать», «управляя» шириной запрещенной зоны материала путем варьирования размеров частиц.

Ч. Подобен только самому себе.

Фрактал - это бесконечно самоподобная геометрическая фигура, каждый фрагмент которой повторяется при уменьшении масштаба; например, фракталами хорошо описываются: динамика и турбулентность сложных потоков; пламя; поверхность пористых материалов и микрорельф.

Ш. Бытовой источник фуллеренов и графена.

Сажа - аморфный углерод, продукт неполного сгорания или термического разложения углеродсодердащих веществ в неконтролируемых условиях; например, сажа, которая образуется в дуговом разряде с графитовыми электродами, содержит значительные количества фуллеренов и углеродных нанотрубкок.

Щ. Природный двумерный нанореактор.

Глина - мелкозернистая осадочная горная порода, состоит из одного или нескольких слоистых алюмосиликатов (глинистые минералы), но может содержать и песчаные и карбонатные частицы. Благодаря слоистой структуре может рассматриваться как нанореактор, поскольку в пространстве между слоями возможно протекание реакций между интеркалироваными соединениями.

Э. Природный двумерный нанореактор.

Тальк - Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂, минерал подкласса слоистых силикатов (магний может замещаться Fe, Ni, Al, Cr); обладает совершенной спайностью по {001}; между двойными кремнийкимлородными слоями (с ионами Mg и OH между ними) возможна интеркаляция реагентов с последующим взаимодействием между ними. Получаемые при этом структуру будут квази-двумерными, то есть данный минерал может рассматриваться как двумерный нанореактор.

Ю. Простейший тип углеродной нанотрубки.

Зигзаг (фр. zigzag) – ломаная линия; тип прямых (ахиральных) углеродных нанотрубок (m=0 или n=0), полученных свертыванием графитового листа перпендикулярно грани шестиугольника (угол между гранью и направлением скручивания равен 30°); если n или m кратно 3, такие трубки имеют металлический тип проводимости, во всех остальных случаях трубки-«зигзаг» – полупроводники.