ПОЖАЛУЙСТА, выскажите свое мнение по "Наноазбуке"...
Важнейшими параметрами наносистем являются размер, размерность, упорядочение и функциональность. Учет всех этих характеристик порождает нано- и микроструктурированные материалы, действительно способными определить весь дальнейший прогресс в нанотехнологии. Наноразмерный масштаб используют для характеристики самых маленьких объектов, например размер атома кремния составляет 0.24 нм, а молекулы «фуллерена» С60 (“футбольного мяча”, состоящего из шестидесяти атомов углерода) – 0.75 нм. К представителям наномира также можно отнести кластеры, способные содержать до нескольких сотен атомов, и различного рода «наноструктуры», размер которых хотя бы в одном из измерений не превышает нескольких десятков нанометров. Мир наноструктур чрезвычайно интересен, ведь они имеют физические свойства, которые отличаются от свойств объемных материалов. Нанометры являются привычными единицами для описания длины волн света. Например, видимый свет имеет длины волн в диапазоне от 400 до 700 нм. В нанометрах измеряют также размеры микроорганизмов, клеток и их частей, биомолекул. Вот лишь некоторые примеры:
-
Диаметр спирали ДНК человека – 2 нм;
-
Длина одного витка ДНК – 3.4 нм;
-
Молекула гемоглобина – 6.4 нм;
-
Пиконановирусы – 20 нм;
-
Молекула гемоцианина – 50 нм;
-
Бактерии Mycoplasma mycoides 100-250 нм;
-
Мимовирусы – 500 нм
-
Эритроциты человека – 8000 нм (уже 8 микрон);
Однако «нано» - лишь короткий, хотя и страшно важный, отрезок «пятого измерения», его принципиальная важность заключается в том, что на этом кусочке пространственной шкалы реализуются интереснейшие, практически важные химические и физические взаимодействия. В действительности любые объекты и материалы можно и нужно изучать на разных пространственных масштабах, особенности структуры и свойств материалов на которых (структурная иерархия) лишь в неразрывной совокупности предопределяют его конечные свойства, важные для фундаментальных исследований и, конечно, практики. Кроме макроуровня (объект в целом) и атомарного уровня (определяющие, фундаментальные характеристики вещества), обычно выделяют масштабный уровень "микро" (характерный размер - микроны, то есть тысячные доли миллиметра), который задает так называемые "структурно-чувствительные" свойства материала, зависящие, например, от размера зерен керамики. Большую роль часто играет и субмикронный масштаб. Что касается "нано", IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry, Международный союз чистой и прикладной химии) установил, что если хотя бы по одному измерению размер объекта меньше 100 нм (0,1 мкм), то мы говорим о наносистеме - это и есть уровень наномасштабов. Логичнее было бы определить, что "настоящее нано" начинается с момента появления наноэффектов - изменений физических свойств веществ, связанных с переходом к этим масштабам. Таким образом, в конечном счете, для создания наноматериалов оказывается важным не только их состав (определяющий основные свойства), размер ("модифицирующий" свойства), но и "размерность" (делающая частицы неоднородными) и упорядочение в системе (усиление, "интеграция" свойств в ансамбле нанообъектов). Это характерно для нанотехнологий - новое качество, как правило, получается только при правильно организованной структуре на более крупных масштабах, чем нано... В данном разделе рассматриваются следующие главы (темы) «наноазбуки» для совместного анализа:
-
Наночастицы,
-
Нанокристаллы,
-
Кластеры,
-
Наноструктуры,
-
Гибридные наноматериалы,
-
Наностержни,
-
Нанокольца,
-
Нанокомпозиты,
-
Цеолиты,
-
Размерные эффекты,
-
Супрамолекулярная химия,
-
Нановолокна,
-
Наножидкости,
-
Нанокерамика,
-
Наноклей,
-
Наноматериалы,
-
Наномембраны,
-
Стекло
