101 вопрос о нанотехнологиях. Нагорнов Ю.С. - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГУ | Тольятти

Составители: 

Рубрика: 

25
различия в конечном явлении… Предсказание становится невозможным», - сказал
однажды известный математик А. Пуанкаре.
Эффект бабочки влияет на науку, а затем и на общество в целом. Незаметное
появление «вчера» новых наноматериалов для электродов в аккумуляторах позволяет
«сегодня» создавать батареи с уникальными характеристиками, а «завтра» это
кардинально изменит облик мирового автопрома. И это только один небольшой пример
«эффекта бабочки» в нашей жизни, созданный нанотехнологией.
Ведущие американские, немецкие и японские автопроизводители – General Motors,
Chrysler, Ford, Mercedes-Benz, Volkswagen, BMW, Toyota, Mitsubishi, Honda, Subaru,
альянс Renault-Nissan – рассматривают именно электромобиль как наиболее
перспективное направление дальнейшего развития автомобильной промышленности и
лишь ожидают массового появления эффективных аккумуляторных технологий. Как
показывает анализ – в этом направлении именно нанотехнологии скажут свое решающее
слово.
Вопрос 25. Какие наноматериалы существуют?
Развитие человеческой цивилизации связанно с освоением новых материалов и
технологий их получения. На смену каменному, бронзовому и железному векам пришел
век наноструктурных материалов. Под структурой понимают особенности в строении,
форме, размере материала. В природе встречаются материалы, имеющие структуру шара,
иглы, диска, снежинки, дерева, нити, ракушки и т.д. Наноструктурными материалами
(или просто наноматериалами) называют материалы, обладающие структурой
нанометрового размера.
При переходе вещества от макро размеров к наноразмерам происходит резкое
изменение их свойств. Изменения связаны с двумя основными причинами – увеличение
доли поверхности и изменение электронной структуры в силу квантовых эффектов.
Свойства атомов, находящихся вблизи поверхности отличаются от свойств атомов,
находящихся в объеме материала, поэтому поверхность материала можно рассматривать
как особое состояние вещества. Чем больше доля атомов, находящихся на поверхности,
тем сильнее эффекты, связанные с поверхностью.
Особенности в электронной структуре нанообъектов объясняются усилением
квантовых свойств с уменьшением размеров. Известно, что наночастицы некоторых
веществ обладают неплохими каталитическими и адсорбционными свойствами.
Некоторые наноматериалы обладают уникальными оптическими свойствами, в
частности, сверхтонкие пленки органических веществ используют при изготовлении
солнечных батарей.
В настоящее время технологи научились получать достаточно большое число
разнообразных наноматериалов. Современная наука классифицирует следующие виды
наноматериалов: наночастицы; нанопористые структуры; нанотрубки и нановолокна;
нанодисперсии; наноструктурированные поверхности и пленки; нанокристаллические
материалы.

Страницы