Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
| Направления развития | Функциональные особенности |
| Наноматериалы | |
| • 0-мерные: квантовые точки • 1-мерные: квантовые нити, нанотрубки, нановолокна, линейные полимеры • 2-мерные: квантовые ямы, сверхрешетки, биомембраны • 3-мерные: нанокомпозиты, фуллерены, мицеллы, биоорганические полимеры | • Легкость • Прочность • Стойкость • Эластичность • Биосовместимость • Селективность • Энергоемкость • Память |
| Нанотехнология | |
| • Атомно-молекулярное наслаивание • Атомно-молекулярная сборка и самосборка • Атомно-молекулярное модифицирование и удаление • Атомно-молекулярная селекция | • Наноточность • Нанолокализация • Нанопозиционирование • Наноизбирательность • Нанокатализ • Самоформирование • Самоорганизация |
| Нанодиагностика | |
| • Атомно-зондовая микроскопия • Электронная микроскопия и спектроскопия • Масс-спектрометрия • Оптическая спектроскопия • Дифрактометрия | • Наноточность • Наночувствительность • Наноколичество |
| Наносистемотехника | |
| • Кооперативность • Избирательность • Полиморфизм • Распределенность • Интеграция синтеза и функционирования | • Наномасштабирование • Квантовые размерные эффекты • Синергетические эффекты • «Гигантские» эффекты • Неравновесные процессы |
Таким образом, фундаментальным базисом индустрии наносистем являются новые ранее неизвестные свойства материалов и композиций, возникающие при переходе к объектам, представляющим собой интеграцию искусственно или естественно упорядоченных наносистем. Это обусловлено особым проявлением в нанокомпозициях и ансамблях субмолекулярных комплексов кооперативно-синергетических явлений и процессов, квантово-размерных и «гигантских» эффектов.
Основные постулаты индустрии наносистем.
Научно-техническое развитие индустрии наносистем.
Существует ряд постулатов, определяющих характерные признаки и направления развития наноматериалов, нанотехнологий и наносистем (табл. 3).
Табл. 3
Основные постулаты индустрии наносистем
| Наноматериалы Макро- и микрообъекты – интеграция искусственно или естественно упорядоченных (самоупорядоченных) наносистем | Нанотехнологии Наноточность, наноизбирательность и самоорганизация в условиях синтеза макро- и микрообъектов | Наносистемы Макросистемные свойства – проявление кооперативного взаимодействия и избирательности границ раздела наносистем |
| От макрокристаллов к композициям нанокристаллов и субмолекулярным комплексам | От микро- к наноточности (нанолокализации, нанопозиционированию, наноизбирательности) | От микро- к наномасштабированию |
| От искусственно упорядоченных систем к самоупорядоченным | От организации к самоформированию, самосборке (самоорганизации) | От классических размерных эффектов к квантовым |
| От статического упорядочения к динамическому (неравновесному) | От квазиравновесных процессов к неравновесным | От изолированных консервативных систем к открытым кооперативным (индивидуальное взаимодействие наночастиц, молекул и т.п.) |
Индустрия наносистем – интегрированный комплекс, включающий: оборудование; материалы; программные средства; систему знаний; технологическую, метрологическую, информационную, организационно-экономическую культуру и кадровый потенциал, обеспечивающие производство наукоемкой продукции, основанной на использовании новых нетрадиционных свойств материалов и систем при переходе к наномасштабам.
В табл. 4 представлен перечень наиболее актуальных научно-технических проектов, определяющих среднесрочные перспективы индустрии наносистем (см. табл. 4).
Табл. 4
Перечень наиболее актуальных научно-технических проектов развития
Индустрии наносистем
| Направления развития | Названия проектов |
| Наноматериалы | • Нанокомпозиционные материалы со специальными механическими свойствами для сверхпрочных, сверхэластичных, сверхлегких конструкций. • Нанокомпозиционные и нанодисперсные материалы для высокоэффективной сепарации и избирательного катализа. • Нанокомпозиционные материалы с особой устойчивостью к экстремальным факторам для термически-, химически- и радиационностойких конструкций. • Нанокомпозиционные материалы, обладающие «интеллектуальными» свойствами, включая: адаптивность, ассоциативность, память. • Наноструктуры и нанокомпозиции для электронных и фотонных информационных систем. • Нанокомпозиционные биоорганические материалы для медицины и биотехнологии. • Специальные нанокомпозиционные материалы с низкой эффективной отражающей или сверхвысокой поглощающей способностью в СВЧ и оптическом диапазонах длин волн. • Специальные нанодисперсные материалы с максимально эффективным энерговыделением, в том числе, импульсным. |
| Нанотехнологии | • Машиностроительные нанотехнологии (механическая и корпускулярная обработка с наноточностью). • Физико-химические нанотехнологии (атомно-молекулярная химическая сборка неорганических и органических веществ). • Атомно-зондовые нанотехнологии (нанозондовый сверхлокальный синтез и модифицирование). • Биомедицинские нанотехнологии (биочипы и биокластеры; сверхлокальная наноизбирательная диагностика, терапия, хирургия; генная инженерия). • Аппаратно-методическое обеспечение чистоты и микроклимата в индустрии наносистем. |
| Нанодиагностика | • Экспресс-методы контроля химического состава и геометрии нанообъектов. • Экспресс-методы регистрации электрических, магнитных и акустических полей нанообъектов, контроль их физических и химических свойств. |
| Наносистемы (наноустройства) | • Нанохимические компоненты (сорбенты, катализаторы, насосы, реакторы) для высокоэффективной очистки, избирательного сверхскоростного высокопроизводительного синтеза, атомно-молекулярной инженерии. • Наноэлектронные компоненты (элементная база) для сверхинтегрированных сверхмощных сверхскоростных систем генерации, хранения, передачи и обработки информации. • Нанооптические компоненты (элементная база — излучатели, фотоприемники, преобразователи) для энергетически эффективной светотехники, систем сверхскоростной "сверхплотной" высокопо-мехозащищенной передачи и обработки информации. • Микро- и наноинструмент для процессов атомно-молекулярной инженерии. |
Дата: 2019-05-28, просмотров: 144.