Наносистемы и нанотехнологии

1.

ВВЕДЕНИЕ

Нанотехнология — ключевое слово начала XXI века, символ новой, третьей научно-технической революции.

Это технология, объекты воздействия которой имеют геометрические размеры порядка нанометра (10−9 м).

Иллюстрацией величины наночастицы является отношение диаметра футбольного мяча к диаметру наночастицы (20−30 нм, например). Оно равно отношению диаметра земного шара к диаметру футбольного мяча.

Нанонаука и нанотехнология стали престижными приблизительно десятилетие назад, хотя исследования в нанохимии и нанофизике проводятся уже около пятидесяти лет, а наноматериалы известны с древности. К примеру, прекрасный рубиновый цвет стекла обязан введению наночастиц золота в стеклянную матрицу.

Декоративная глазурь с глянцем, характерная для средневековой гончарной посуды, содержит сферические металлические наночастицы, обеспечивающие специфические оптические свойства .

Самым ярким примером наноматериала является простой раствор мыла, который обладает двумя свойствами: моющими и дезинфицирующими. Мыльный раствор образует наночастицы — мицеллы, представляющие собой ассоциаты молекул поверхностно-активных веществ.

Мыло — символ прогресса. Оно спасло больше жизней, чем пенициллин. Мыло — чудо нанотехнологии. Оно являлось таковым, когда никто и не подозревал о существовании неких «наночастиц». Миллиарды молекул мыла легко и просто улаживают конфликт грязных рук и ржавой воды из крана. Великий немецкий химик Юстус фон Либих в XIX веке не знал, что мыльный раствор является классической наносистемой, но ему принадлежат такие слова: «Культура страны определяется количеством потребляемого мыла» .

С позиций сегодняшнего дня, целью нанотехнологии является создание наносистем, наноматериалов, наноустройств, способных оказать революционное воздействие на развитие цивилизации.

Нанотехнология обещает большие возможности для применения в разработке новых материалов, связи, биотехнологии, микроэлектроники и энергетики. Среди наиболее вероятных научных прорывов эксперты называют увеличение производительности компьютеров, восстановление человеческих органов c использованием вновь воссозданной ткани, получение новых материалов, созданных напрямую из заданных атомов и молекул и появление новых открытий в химии и физике.