Микро "против" нано "Анализ, нанотехнологиите popnano RU

Днес цената на "нано" префикс може да бъде буквално милиарди рубли, но префикс "микро", е служил в продължение на много години, сигурността на страната и за борба с тероризма, вече не е на мода, честно казано - не на висока почит и дори опасно от финансова гледна точка. Е, предполагам, че ние определяме границите на "нано" с правилния академична гледна точка, като насилствено един от десетки възможни дефиниции, и ще изпрати всичките си пари "нано", без да обръща внимание на "микро".

Жалко, защото тогава не подводници със солиден корпус от титан с "ултра-фина" микроструктурата или военен самолет с подсилени композитни материали или "nanoceramics", която всъщност е почти "микро" или тънки филми и микроелектронни хетероструктури нямат шанс свободно и с достойнство влезе в елитния клуб на наноматериали - отидете и да се окаже, че не сте "микро" (не е камила)! А "вярно нано" - кои сте и когато се отплаща? Ей, големи очи и vezdessuschie наноботи! Въпреки това, има със сигурност е, процесът на пример страхотен "противника"!

Най-важните параметри са размера на нано-размери, подреждане и функционалност. Включващо всички тези функции генерира нано- и микрлоструктурни материали имат най-висок, както се казва, с потенциал за иновации и наистина в състояние да определи всички по-нататъшен напредък в областта на нанотехнологиите. Нека да започнем с баналност.

А нанометра (съкращение нм) - е една милиардна от метъра. Представката "нано" идва от древна Гърция, преведен на български език това означава "джудже" или "джудже" (ηαηοσ). В латински, "нано" е настроен на "малък", "малка". В действителност, един нанометър - една много малка стойност, за да видим с невъоръжено око обекти с този размер е невъзможно. За сравнение, човешки косъм расте със скорост от 10 нанометра в секунда (и не забелязваме!), А дебелината на един косъм е по-голяма стойност - почти 100 хиляди нанометра или 100 микрона. Наноразмерни мащаб се използва за характеризиране на най-малките обекти, например, атоми и молекули. Размерът на силициев атом е 0.24 пМ, и молекулите "фулерен" C60 ( "футболна топка", състояща се от шестдесет въглеродни атома), - 0.75 пМ. Представителите на нано-клъстери може да се считат за способни съдържаща до няколко стотин атома, и различни "наноструктура", размерът на които най-малко един от размерите не надвишава няколко десетки нанометра. Световните наноструктури е изключително интересни, защото те имат физични свойства, които са различни от тези на насипни материали. Нанометра са обичайни устройства за описване светлинни вълни. Например, видима светлина има дължина на вълната в диапазона от 400 до 700 нанометра. В нанометра измерени като размерите, микроорганизми, клетки и техните части, биомолекули. Ето някои примери:
- Диаметърът на спиралата на човешка ДНК - 2 пМ;
- Дължината на един оборот на ДНК - 3.4 пМ;
- А хемоглобин молекула - 6.4 пМ;
- Pikonanovirusy - 20 пМ;

- Молекула хемоцианин - 50 пМ;
- mycoides бактерията Mycoplasma 100-250 пМ;
- Mimovirusy - 500 нм
- Човешки еритроцити - 8000 пМ (8 микрона).

Въпреки това, "нано" - кратко, макар и ужасно важно, сегмент от "петото измерение" и неговата изключителна важност се крие във факта, че тази част от пространствен мащаб са реализирани най-интересната и практически важно химични и физични взаимодействия. В действителност, всички предмети и материали, могат и трябва да бъдат изследвани за различни пространствени равнища, особено на структурата и свойствата на материалите, на която (структурна йерархия) само в тясна връзка предопределят окончателните си свойства, които са важни за фундаментални изследвания и, разбира се, на практика. Също макро (обекта като цяло) и атомно ниво (определяне на основните характеристики на материала) е обикновено излъчват мащаб ниво "микро" (характерен размер - микрона, т.е. хилядни от милиметъра), която определя така наречените "структура-чувствителни" свойства на материала, в зависимост, например, от керамика по размера на зърното. Big роля често играе от скалата под-микрона. Що се отнася до "нано", IUPAC (Международен съюз за чиста и приложна химия, Международен съюз за чиста и приложна химия) установено, че ако поне едно измерение на обекта е по-малка от 100 пМ (0.1 микрона), след това ние говорим за nanosystem - това е нивото на нано. Логично би било да се определи какво е "реално нано" започва с Nano на външен вид - променя физичните свойства на веществата, свързани с прехода към тези мащаби. По този начин, в крайна сметка, да се създаде наноматериали е важно не само в тяхната структура (който определя основните свойства), размера ( "модифициране" функции), но също и "измерение" (което прави частиците не са еднакви) и подреждането в системата (усилване, "интеграция" свойства на наномащабните обекти в един ансамбъл). Това е типично за нанотехнологиите - ново качество обикновено се получава само при правилно организирана структура в по-голям мащаб, отколкото нано.

Разработване на нови методи за получаване на наноматериали е модерно развитие на приоритетни химикали. Значение на изследванията в тази област е свързана преди всичко на факта, че формирането на нано-обекти обикновено се провежда в рамките на специални закони, не е проучена по-рано в класическите раздели на химията. По-специално, един от основните принципи на подготовка на наноструктурирани материали е сложен самоорганизация в отворени системи с йерархична структура взаимодействия на различни нива или реализирането на контролирана самостоятелно сглобяване на съществуващата система елементи - градивните елементи. И в действителност, а в друг случай, процесът на контрол върху формирането на поръчаните структури може да се прилага, например, чрез използване на специално въведени шаблони - "шаблони", които допринасят за формирането на необходимите взаимодействия (на много възможно) между елементите на системата (да не се бърка с нанороботи - монтажници! ).

Знаете ли, че в наносвета също са намерени предмети, подобни на обекти от нашата вселена - звезди, цветя, пирони, снаряди, гребени. Нека (шеговито, разбира се) изглежда от един ще осигури "nanochelovechkov", ако те изведнъж са съществували. Нано-хора може да бродят през полето на nanotsvetov силикагел (фиг. 1а), отглеждани от SiC и С в силициев субстрат. Ако е необходимо да се изгради нещо nanochelovechki nanogvozdyami могат да се възползват от цинков оксид (Фиг. 1Ь), които се получават от изпарения отлагане на цинков оксид в присъствието на In2 О3 на графит или силициева подложка. Тези забележителни nanosnezhinki и нано-зъбно колело (Фигура 1с.) - една форма на манганов диоксид (β-МпО 2). Те се получават при хидротермични условия от разтвор на Mn (NO3) 2. А на фиг. 1г показва много реален nanooduvanchiki! Кухи топчета имат състав VOOH и "растат" в условията на хидротермични. И тези наноструктури под формата на гребен (Фиг. 1d) също са в състояние да получи от цинков оксид, но в смес с въглероден прах. Nanorascheski "отгледани" върху подложка от силиций, легиран със злато. Най-малкият на световната метла (фиг. 1д), където влакната от хиляда пъти по-тънки от човешки косъм имам "отглеждане" въглеродни нанотръби върху нишки силицид на горещ газ, наситен с въглерод. В този случай, четката дръжка покрита с тънък слой от злато, което им позволява да се избегне четините. Наноструктурата "рибена кост" (фиг. 1 g) се синтезира чрез нагряване на смес от прахове на MgO и Co върху силициева подложка. МпО 2 наноструктура необичайна форма "морски nanoozh" (фиг. 1 Н) се получава чрез метода на хидротермичната на натриев додецил сулфат, и реалната морски таралеж е показан на вложката.