Единое окно доступа к образовательным ресурсам

"Нано" в широком аспекте: нанообъекты, нанотехнологии, нанообщество

Голосов: 0

В издании анализируются и обобщаются опубликованные данные о состоянии и перспективах развития нанонауки и нанотехнологии. Приведены сведения о наночастицах, способах их получения и исследования, сферах применения. Рассмотрены различные направления использования нанотехнологии. Описано применение нанотехнологий в производстве новых материалов с уникальными свойствами, в биологии и медицине, в новых источниках электрического тока, в охране окружающей среды, для наноразмерных приборов и устройств, в наноэлектронике и молекулярных компьютерах, в машиностроении, на транспорте будущего, в строительстве и архитектуре, в лакокрасочной промышленности, в химических аккумуляторах солнечной энергии, в средствах связи и информации, в военной технике и др. Проанализировано влияние нанотехнологий на будущее цивилизации. Отмечены основные черты будущего нанообщества как продукта интеллектуальной и технологической революции. Подчеркивается возрастающая опасность глобальных наноугроз и важность глобальной ответственности для их преодоления. Рассмотрены перспективы России в развивающемся наномире. В издании выдержана единая концепция всестороннего, комплексного подхода к изучению многообразной проблемы «нано». Показано, что эта проблема является междисциплинарной по своей сущности и стремительно развивается на стыке наук и благодаря взаимодействию наук – естественных, технических и гуманитарных. На многочисленных примерах убедительно показано, что развитие и практическая реализация нанотехнологий не только окажет огромное преобразующее влияние на жизнь общества, но и породит новые сложные проблемы, которые потребуют неотложного решения общими силами человечества. Издание может рассматриваться и как учебное пособие, и как научное издание, и как своего рода путеводитель по наиболее перспективным направлениям научного и технологического прогресса. Будучи электронным, издание использует широкие возможности интернета: здесь есть и текстовой материал, и многочисленные цветные иллюстрации, и видеофайлы, и гиперссылки. Это призвано пробудить живой интерес читателей к грандиозным достижениям науки и техники, способствовать повышению качества образования. Издание рассчитано в первую очередь на преподавателей, аспирантов и студентов университетов. Оно будет полезно и научным работникам при выборе и планировании наиболее перспективных направлений исследований и разработок. Оно наверняка заинтересует всех, кто хотел бы приобщиться к познанию грандиозных достижений науки и техники и их влияния на будущее цивилизации.

Приведенный ниже текст получен путем автоматического извлечения из оригинального PDF-документа и предназначен для предварительного просмотра.
Изображения (картинки, формулы, графики) отсутствуют.
     1 
 
УДК 620.3 
ББК 60.55.1 
Ф 39 
 
 
 
 
 
 
 
Фельдблюм В.Ш. 
«Нано» в широком аспекте:  нанообъекты, 
нанотехнологии, нанообщество (электронное 
издание).  Ярославль - Барнаул, 2017.- 256 с., ил. 
 
УДК 620.3 
ББК 60.55.1 
 
 
 
 
ISBN 978-5-91556-046-7 
 
 
 
 
 
 
©  Фельдблюм В.Ш. 
 
 
 
 
   

 2 
Аннотация 
 
       В  издании  анализируются  и  обобщаются  опубликованные  данные  о 
состоянии и перспективах развития нанонауки и нанотехнологии. Приведены 
сведения  о  наночастицах,  способах  их  получения  и  исследования,  сферах 
применения. Рассмотрены  различные  направления  использования 
нанотехнологии. Описано применение нанотехнологий в производстве новых 
материалов  с  уникальными  свойствами,    в  биологии  и  медицине,  в  новых 
источниках  электрического  тока,  в охране  окружающей  среды,  для 
наноразмерных  приборов  и  устройств,  в  наноэлектронике  и  молекулярных 
компьютерах, в машиностроении, на транспорте будущего, в строительстве и 
архитектуре,  в  лакокрасочной  промышленности,  в  химических 
аккумуляторах  солнечной  энергии,  в  средствах  связи  и  информации,  в 
военной  технике и  др. Проанализировано  влияние  нанотехнологий  на 
будущее  цивилизации.  Отмечены  основные  черты  будущего  нанообщества 
как  продукта  интеллектуальной  и  технологической  революции. 
Подчеркивается  возрастающая  опасность  глобальных  наноугроз  и  важность 
глобальной  ответственности  для  их  преодоления. Рассмотрены  перспективы 
России в развивающемся наномире.  
       В  издании  выдержана  единая  концепция  всестороннего,  комплексного 
подхода  к  изучению  многообразной  проблемы  «нано».  Показано,  что  эта 
проблема  является  междисциплинарной  по  своей  сущности  и  стремительно 
развивается на стыке наук и благодаря взаимодействию наук – естественных, 
технических  и  гуманитарных. На  многочисленных  примерах  убедительно 
показано, что развитие и практическая реализация нанотехнологий не только 
окажет  огромное  преобразующее  влияние  на  жизнь  общества,  но  и  породит 
новые  сложные  проблемы,  которые  потребуют  неотложного  решения 
общими силами человечества.  
     Издание  может  рассматриваться  и  как  учебное  пособие,  и  как  научное 
издание,  и  как  своего  рода  путеводитель  по  наиболее  перспективным 
направлениям научного и технологического прогресса. Будучи электронным, 
издание использует  широкие возможности интернета: здесь есть и текстовой 
материал,  и  многочисленные цветные  иллюстрации,  и  видеофайлы,  и 
гиперссылки.  Это  призвано  пробудить  живой  интерес  читателей  к 
грандиозным  достижениям    науки  и  техники,  способствовать  повышению 
качества образования.  
     Издание  рассчитано в  первую  очередь на  преподавателей,  аспирантов  и 
студентов университетов.  Оно  будет  полезно  и  научным  работникам при  
выборе и планировании наиболее перспективных направлений  исследований 
и разработок. Оно наверняка заинтересует всех, кто хотел бы приобщиться к 
познанию  грандиозных  достижений  науки  и  техники  и  их  влияния  на 
будущее цивилизации.    
      
 
   

 3 
 
 
Оглавление 
 
                                                                                                                                                                              Стр. 
 
Введение ……………………………………………………………………….5                 
 
1. Наночастицы……………………………………………18 
 
1.1. Нанонауки: возникновение, развитие, взаимодействие………………..18  
 
1.2. Нанохимия и супрамолекулярная химия………………………………..27 
 
1.3. Виды наночастиц………………………………………………………….29 
 
1.4. Способы получения наночастиц…………………………………………54 
 
1.5. Методы исследования наночастиц………………………………………66 
 
1.6. Нанохимия и катализ……………………………………………………..72 
 
1.7. Органические соединения с функциональными группами в  
нанохимии…………………………………………………………………….  77 
 
1.8. Металлы в ультрадисперсном состоянии и нанообъекты 
на их основе……………………………………………………………………80 
 
       Литература к разделу 1……………………………………………………88  
 
   2.  Нанотехнологии………………………………………………  90 
 
2.1. Новые материалы…………………………………………………………. 99 
 
2.2. Биология и медицина……………………………………………………...115 
 
2.3. Новые источники электрического тока…………………………………..127 
 
2.4. Охрана окружающей среды……………………………………………….131 
 
2.5. Наноразмерные приборы и устройства…………………………………  137 
 
2.6. Наноэлектроника и молекулярные компьютеры………………………...146   

 4 
 
2.7. Нанотехнологии в машиностроении……………………………………..154 
 
2.8. Транспорт будущего………………………………………………………164 
 
2.9. Нанотехнологии в строительстве и архитектуре………………………..167 
 
2.10. Нанотехнологии в лакокрасочной промышленности………………….171 
 
2.11. Химические аккумуляторы солнечной энергии………………………..175 
 
2.12. Средства связи и информации…………………………………………...178 
 
2.13.Нанонаука против нанообмана…………………………………………..182 
 
       Литература к разделу 2……………………………………………………184 
 
    
3.Нанообщество……………………………………………………..186 
 
3.1. Нанообщество как продукт интеллектуальной и технологической 
революции………………………………………………………………………194 
 
3.2. Нанотехнологии в военной технике. Глобальные угрозы и  
общая  ответственность………………………………………………………..213  
 
3.3. Россия в развивающемся наномире………………………………………239      
 
      Литература к разделу 3…………………………………………………….251 
 
      Перечень использованных сайтов…………………………………………253 
 
       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   

 5 
Введение 
 
Последние 15-20 лет  ознаменовались  бурным  развитием  новых 
направлений  в науке  и  технике — нанохимией  и  нанотехнологией. 
Предметом  изучения  и  применения  здесь  стали  наноразмерные  объекты 
(нанометр нм равен  10-9 метра): атомы,  молекулы  и их  ассоциаты, 
наночастицы,  наноматериалы,  наноприборы  и  наноустройства.  Возникают 
новые научные отрасли, такие, как супрамолекулярная химия, нанобиология, 
наномедицина,  наноэлектроника  и  т. д.  Лидирующее  положение  в  них  пока 
принадлежит  США,  Англии,  Германии,  Японии.  Но  к  этим  новым 
направлениям  уже  подключились  отечественные  научные  школы  и 
заинтересованные  предприятия. Создана  отечественная  корпорация 
РОСНАНО  для  финансирования,    планирования  и  координации 
исследований и разработок в этой перспективной области. 
 
Важно  отметить,  что  рассматриваемые  новые  направления  являются 
междисциплинарными, т.е.  находятся  на  стыке  наук.  Это  объясняется,  во-
первых,  тем,  что  получение  и  исследование  столь  малых  объектов  возможно 
лишь  при  объединении  достижений  и  методов  различных  научных 
дисциплин.  Во-вторых,  результаты  и  достижения  нанохимии  и 
нанотехнологии являются по  сути  междисциплинарными.  Они  используются 
во  многих  науках  и  сферах  деятельности  людей:  в  химии,  физике,  механике, 
медицине,  материаловедении,  машиностроении,  электронике,  оптике  и  т.д. 
Успехи  нанотехнологии  еще  раз  показывают,  какие  выдающиеся открытия  и 
технические новшества рождаются на стыке наук.  
 
К  настоящему  времени  опубликованы  десятки  книг,  тысячи  патентов  и 
научных  статей  по  различным  аспектам  проблемы  «нано».  Ниже  показаны 
некоторые  книги.  При  всем  многообразии  освещения  этой  интересной  и 
важной  проблемы,    её  междисциплинарный  характер  отражен  недостаточно. 
Предлагаемая  ныне  читателям  электронная  книга  имеет  целью  отчасти 
восполнить  этот  пробел  и  осветить  проблему  «нано»  с  разных  сторон – 
естественнонаучной, технической и гуманитарной.  
 
 
 
 
   

 6 
 
                                                                                                           
                                                                                                          
                                           
 
 
 
 
   

 7 
 
 
 
 
 
 
 
 
   

 8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   

 9 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   

 10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
   


    
Яндекс цитирования Яндекс.Метрика