Наноразмерные структуры: классификация, формирование и исследование. Булыгина Е.В - 8 стр.

      Наконец, решение проблем нанотехнологии, в первую очередь исследовательских,
выявило множество пробелов, как в фундаментальных, так и в технологических знаниях. Все
вышеперечисленное способствует концентрации внимания научно-инженерного сообщества
в этом направлении.
      Во многих технологически продвинутых странах (США, Объединенная Европа,
Япония, Китай) приняты и активно претворяются в жизнь национальные программы,
предусматривающие интенсивное развитие различных научно-технических разработок,
относящихся к области нанотехнологии и наноструктур.
      Если говорить о наноматериалах, то среди некоторых исследователей [24, 25] принято
выделять несколько основных разновидностей:
           ƒ консолидированные наноматериалы;
           ƒ нанополупроводники;
           ƒ нанополимеры;
           ƒ нанобиоматериалы;
           ƒ фуллерены и нанотрубки;
           ƒ наночастицы и нанопорошки;
           ƒ нанопористые материалы;
           ƒ супрамолекулярные структуры;
      Консолидированные материалы – компакты, пленки и покрытия из металлов, сплавов и
соединений, получаемые методами, например, порошковой технологии, интенсивной
пластической деформации, контролируемой кристаллизации из аморфного состояния и
разнообразными приемами нанесения пленок и покрытий.
      Нанополупроводники, нанополимеры и нанобиоматериалы могут быть в изолированном
и, частично, в смешанном (консолидированном) состоянии.
      Фуллерены и нанотрубки стали объектами изучения с момента открытия (Н. Крото, Р.
Керлу, Р. Смолли, 1985) новой аллотропной формы углерода – кластеров С60 и С70,
названных фуллеренами. Более пристальное внимание новые формы углерода привлекли к
себе, когда были обнаружены углеродные нанотрубки в продуктах электродугового
испарения графита (С. Ишима, 1991).
      Наночастицы и нанопорошки представляют собой квазинульмерные структуры
различного состава, размеры которых не превышают, в общем случае, нанотехнологической
границы. Различие состоит в том, что Наночастицы имеют возможный изолированный
характер, тогда как нанопорошки – обязательно совокупный. Похожим образом
нанопористые материалы характеризуются размером пор, как правило, менее 100 нм.
      Супрамолекулярные структуры – это наноструктуры, получаемые в результате так
называемого нековалентного синтеза с образованием слабых (Ван-дер-ваальсовых,
водородных и др.) связей между молекулами и их ансамблями.
      Из вышеперечисленного видно, что различные наноматериалы и наноструктуры
разительно различаются как по технологии изготовления, так и по функциональным
признакам. Их объединяет характерный малый размер элементов (частиц, зерен, трубок,
пор), определяющий структуру и свойства.
      Если говорить о наноматериалах в целом, то одной из важных особенностей их
структуры является обилие поверхностей раздела (межзеренных границ и тройных стыков –
линий встречи 3-х зерен).
      Схема тройного стыка, образованного зернами в виде тетраэдрических додекаэдров
приведена на рис. 1.1.1.а; на рис. 1.1.1.б представлена зависимость общей доли поверхностей
раздела, а также доли собственно межзеренных границ и доли тройных стыков от размера
зерен.




                                                                                        8