Учеба

Термин «самосборка» все чаще появляется в статьях, посвященных био- и нанотехнологиям. Настало время разобраться в деталях, что представляют собой процессы, стоящие за этим термином.

С незапамятных времен производство всевозможных изделий, строительство зданий шло по принципу «сверху вниз»: вырезай, вытачивай, выпиливай детали из грубых заготовок – а потом собирай из них то, что нужно. Решил построить дом? Распили стволы на бревна, наделай досок, а потом возводи стены. Даже самые хитрые механизмы собираются из массы деталей, которые кто-то где-то отштамповал, отлил, выточил, отшлифовал – то есть сделал из заготовки.

Первый микроскоп создали голландские оптики еще в XVI веке. Однако с помощью линз и зеркал невозможно различить детали менее 400 нанометров - это запрещает физика света. Самый мощный оптический микроскоп увеличивает в 2000 раз – вполне достаточно, чтобы рассмотреть микроба, структурные элементы живой клетки, но не более того.

Цилиндрические неизогнутые нанотрубки образуются из повторяющихся углеродных шестиугольников. Если углеродный шестиугольник заменить, например, на пятиугольник, семиугольник или на два таких дефекта, нанотрубка изогнется. С изменением ориентации шестиугольников по отношению к оси нанотрубки меняется ее электронный спектр, положение уровня Ферми, ширина оптической щели и т.п.

Лотос - одно из прекраснейших водных растений на нашей планете. Его цветки не только изумительно красивы, но и чисты даже тогда, когда вода вокруг мутная и грязная. Листья и цветки не смачиваются водой, поэтому капли воды скатываются с них, как шарики ртути, смывая всю грязь. Эту способность лотоса к самоочищению называют "эффектом лотоса".

В последнее время в России сложно найти издание, которое не упоминало бы слово «нанотехнологии» по поводу и без него. Однако реальный смысл этого термина понятен далеко не всем. В данном проекте, подготовленном с участием специалистов РОСНАНО, мы постараемся рассказать, что на самом деле означает это слово.

Сегодня нанотехнологии в развитии электроники занимают далеко не последнее место. Если взглянуть на современные интегральные микросхемы или микропроцессоры, на которых умещается уже более миллиона транзисторов, становится ясно, что технологические масштабы стремятся к уменьшению. Действительно, мощность современных компьютеров несравнима со старыми моделями, а с функциями, которые еще недавно выполняли настольные системы, сейчас с легкостью справляются КПК, умещающиеся в обычный карман.

Возьмём одностенную нанотрубку типа «зиг-заг» (см. рис. 1). Закрепим невидимый конец трубки, а к другому её концу приложим растягивающую силу F. Пусть в нанотрубке атомы углерода образуют между собой одинаковые связи (С-С, сигма-связи), а углы между ними равны 120^о. Тогда при растяжении нанотрубки эти связи будут растягиваться одинаково.

Нанокомпозит представляет собой материал, в котором наночастицы консолидированы матрицей (nanoprom.info)

Нульмерные наноструктуры представляют собой объекты с размером от нескольких нанометров до десятков нанометров по всем трем пространственным координатам [1]. Основными типами таких объектов являются наночастицы, нанокластеры и наноточки.