В XXI в. нанонаука, без сомнения, будет иметь определяющее значение для уровня научного и технического развития; наноструктурированные гибридные органо-неорганические материалы составят базис современных функциональных материалов. Разработки и исследования в этой области поддерживаются главным образом растущим интересом со стороны возможных потребителей и усилиями химиков, физиков, биологов и материаловедов по использованию в полной мере появившейся возможности для создания “умных” материалов, сочетающих лучшее из трех отраслей знания: неорганической и органической химии и биологии.
Цель настоящей книги - помочь современным исследователям ориентироваться в лабиринте огромного фактического материала, накопленного мировым научным сообществом в деле создания нанокомпозитов. Понимая априори невыполнимость поставленной цели в полном объеме (“объять необъятное”), авторы сосредоточили усилия на анализе наиболее популярных и чаще всего используемых путей синтеза металлополимерных нанокомпозитов. Заранее приносим извинения тем исследователям, чьи прекрасные работы были непреднамеренно пропущены при цитировании (в основном это касается публикаций после 2000 г.).
Мы приносим самую искреннюю благодарность коллегам, которые своими замечаниями помогли нам при написании этой книги: А.А. Терентьеву, Н.В. Чуканову, С.А. Маракушеву, Л.И. Кузуб, Л.М. Богдановой. Большую помощь в технической подготовке рукописи оказала О.В. Никитина, за что авторы весьма ей признательны.
В обсуждении плана создания этой книги принимал активное участие наш коллега доктор химических наук Александр Самуилович Розенберг (1942-2009) - прекрасный ученый и высококвалифицированный экспериментатор. Мы рассчитывали на его соавторство, однако преждевременный уход помешал этому осуществиться.
Мы полагаем, что книга окажется полезной начинающим исследователям; для этого каждая глава снабжена введением - своеобразным путеводителем по большому массиву научных данных. Надеемся, что книга также вызовет интерес и у специалистов, уже имеющих опыт работы с
В учебном пособии изложены основы знаний о материалах и о их свойствах на масштабном уровне, где один из линейных размеров объекта лежит в пределах от 1 нм до 100 нм (1 нм = 10 − 9 м). Рассмотрены способы получения, контроля, методов теоретического и экспериментального исследования строения и физико-химических свойств наноматериалов. Приведенный объём знаний является неотъемлемой составляющей профессиональной подготовки специалистов в области физики конденсированных сред, теоретической физики и нанотехнологий.
Для специалистов в области физики конденсированных сред, теоретической физики и нанотехнологий.
Кратко изложены термины, принципы, достижения и перспективы стремительно развивающейся области науки, техники и бизнеса - нанотехники и нанотехнологии. Представлены все важнейшие направления работ в этой сфере.
Параллельно с русской терминологией приведена англоязычная, так как, во-первых, часть терминов сначала появилась в английском языке и не всегда русские термины удачно передают их смысл. Во-вторых, даже английская терминология в области нанонауки не установилась окончательно, а русскоязычная тем более, что требует разъяснений и комментариев.
Пособие имеет целью в общедоступной форме познакомить студентов, аспирантов, инженеров различных специальностей, которые должны заниматься вопросами освоения нанотехнологии и нанотехники в своих предметных областях, с основными идеями и подходами, а также существующими и перспективными разработками в максимально концентрированном виде.
Учебное пособие содержит материал для семинарских занятий: краткие теоретические сведения, тесты, контрольные вопросы и задачи для освоения дисциплин «Синтез и свойства нанодисперсных систем», «Научные основы технологии нанокомпозитов» и отработки навыков выполнения теоретических исследований и практических расчётов.
Издание предназначено для студентов направлений 04.04.01 Химия (МП «Коллоидная химия»), отрабатывающих семинарские занятия по курсам «Синтез и свойства нанодисперсных систем» и «Научные основы получения нанокомпозитов».
Учебно-методическое пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению подготовки 18.04.01 Химическая технология.
Учебно-методическое пособие может быть использовано для организации самостоятельной работы студентов при изучении дисциплины «Методы получения материалов», а также преподавателями в качестве дополнительного материала при планировании лекционных и семинарских занятий по данной дисциплине. В пособии представлены классификация наноразмерных материалов, закономерности образования нанодисперсных систем и подробно изложены методы получения наноразмерных материалов.
Учебно-методическое пособие издается в авторской редакции.
Учебное пособие соответствует образовательному стандарту высшего образования Федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Санкт-Петербургского политехнического университета по направлениям подготовки магистров 19.04.01 «Биотехнология» по дисциплине «Введение в бионанотехнологию» и бакалавров 19.03.01 «Биотехнология» по дисциплине «Основы бионанотехнологии».
Рассмотрена история формирования нанонауки, приведены пути использования наноразмерных «строительных блоков», нульмерных и одномерных наноструктур. Приведены лабораторные методики получения фуллеренов, углеродных нанотрубок и наночастиц ряда металлов и механизмы их образования. Собраны сведения о медицинской диагностике на основе наноустройств, системах адресной доставки лекарств, различных видах биосенсоров и биочипов, медицинских нанороботах, липосомных биопрепаратах, магнитных наночастицах и основные инструменты для изучения нанообъектов. Высказаны предположения о перспективах использования достижений бионанотехнологии в повседневной жизни человека и различных областях науки и техники.
Предназначено для студентов, аспирантов, преподавателей биотехнологических факультетов вузов.
Рассмотрены основные теоретические положения явлений и процессов, протекающих в тонкодисперсных системах. Представлены примеры проектирования органоминеральных порошковых композиций, а также уделено внимание вопросам физикохимии взаимодействия ультра- и наноразмерных частиц.
Предназначено для магистрантов, аспирантов и молодых ученых, занимающихся исследованиями в области материаловедения, физической и коллоидной химии и интересующихся вопросами физикохимии взаимодействия ультра- и наноразмерных частиц
В учебном пособии рассмотрены основы и общие принципы синтеза наноразмерных и наноструктурных систем с заданными свойствами, включая развитие инструментальных физических методов диагностики наносистем. Особое внимание уделено описанию метода синтеза частиц в наноректорах – обращенных микроэмульсиях. Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Химическая технология» по программе «Химическая технология материалов электроники и альтернативной энергетики».
Развитие материаловедения во многом определяет прогресс со временного машиностроения. Создание новых материалов и разработка передовых технологий не только позволяют уменьшить массу машин, приборов и конструкций, но и дают возможность создать новые, не имеющие аналогов механизмы. Разработка материалов стимулирует появление новых технических идей и проектов, с прогрессом материаловедения связано развитие традиционных отраслей промышленности: машиностроения, химии, строительства, транспорта, судостроения. Научнотехническая революция и появление таких новых отраслей техники, как ракетостроение, энергетика, управление термоядерными процессами, освоение космоса, физика высоких энергий, также обязаны прогрессу материаловедения. Революционную роль в электронике и радиотехнике, в авиации и ракетостроении сыграли разработанные в последние годы нанокристаллические материалы и композиционные материалы на их основе.
В учебном пособии рассмотрены свойства и области применения современных наноструктурных материалов. Изложены технология изготовления и принципы выбора материалов для конкретных изделий и с учетом рабочих условий их применения.
Рекомендовано в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов машиностроительных и общетехнических вузов. Может быть полезно студентам, обучающимся по смежным специальностям, а также преподавателям, инженернотехническим работникам заводов, научноисследовательских и проектных организаций.
В учебнике приведены фундаментальные физические эффекты, имеющие место в кванторазмерных наноструктурах. Хризотил- асбестовые нанотрубки являются полифункциональным квантово размерными материалом, обладающим совокупностью уникальных физических свойств. Успехи в технологии получения нанотрубок с контролируемыми параметрами (симметрия, диаметр, длина) позволили перейти к новому этапу практического использования нанотрубок.
Учебник предназначен для студентов и магистрантов технических специальностей Вузов Казахстана.
Рекомендовано к печати решением Ученого совета Костанайского социально-технического университета имени академика 3. Алдамжар
