Содержание
Введение
1. Историяразвития нанотехнологии
2. Основные особенности наноматериалов итехнологии их получения
3. Крупнейшие научные центры, занимающиесяразработками нанотехнологий
4. Области применения нанотехнологий
4.1 Наноэлектроника
4.2 Нанотехнологии в строительстве
4.3 Нанотехнологии в медицине
4.4 Основные направления использования нанотехнологий вАПК
5. Проблемы и перспективы развития нанонауки вРоссии
5.1 Перспективы использования нанотехнологий
5.2 Ключевые проблемы развития нанотехнологий в России
Заключение
Список использованной литературы:
Введение
Человечество во все временастремилось улучшить условия своего существования. Для этого в первобытномобществе люди использовали различные орудия труда, несколько позже ониприручили диких животных, которые стали приносить пользу человеческомусообществу. Шли годы, менялся мир, менялись люди и их потребности. Теперьбольшинство из нас уже не может представить себе жизнь без современных благцивилизации, достижений науки, техники, медицины. Следующим шагом в этомразвитии станет освоение нанотехнологий, в частности, систем очень малогоразмера, способных выполнять команды людей.
Технический прогресснаправлен в сторону разработки более мощных, быстрых, компактных и изящныхмашин. Пределом такого развития можно считать машины, размером с молекулу.Машина, построенная из ковалентно связанных атомов, чрезвычайно прочна, быстраи мала. Разработкой, созданием и управлением такими машинами занимаетсямолекулярная нанотехнология. Эта отрасль открывает невиданные ранее,фантастические перспективы взаимодействия человека с миром.
Цель данной курсовой работысостоит в раскрытии особенности физических процессов в области нанотехнологий,их влияния на людей и применения в недалёком будущем.
Нанотехнология — совокупностьпроцессов, позволяющих создавать материалы, устройства и технические системы,функционирование которых определяется наноструктурой, т.е. её упорядоченнымифрагментами размером от 1 до 100 нм (10-9м; атомы, молекулы) (рис. 1). Греческое слово«нанос» примерно означает «гном». При уменьшении размерачастиц до 100-10 nm и менее, свойства материалов (механические, каталитическиеи т.д.) существенно изменяются.
Термин нанонаука используетсяв настоящее время для обозначения исследований явлений на атомном имолекулярном уровне и научного обоснования процессов нанотехнологии, конечнойцелью которой является получение нанопродуктов. Нанонаука, таким образом, можетрассматриваться как начальная стадия нанотехнологии, когда до продукции ещедостаточно далеко.
1. История развития нанотехнологии
Область науки и техники, именуемая нанотехнологией,соответствующая терминология, появились сравнительно недавно.
1905 год. Швейцарский физик Альберт Эйнштейн опубликовалработу, в которой доказывал, что размер молекулы сахара составляет примерно 1нанометр. 1931 год. Немецкие физики Макс Кнолл и Эрнст Руска создалиэлектронный микроскоп, который впервые позволил исследовать нанообъекты. 1959год. Американский физик Ричард Фейнман впервые прочел лекцию на годичномсобрании Американского физического общества, которая называлась «Полноигрушек на полу комнаты». Он обратил внимание на проблемы миниатюризации,которая в то время была актуальна и в физической электронике, и вмашиностроении, и в информатике. Эта работа считается некоторымиосновополагающей в нанотехнологии, но некоторые пункты этой лекции противоречатфизическим законам.
1968 год. Альфред Чо и Джон Артур, сотрудники научногоподразделения американской компании Bell, разработали теоретические основынанотехнологии при обработке поверхностей.
1974 год. Японский физик Норио Танигучи на международнойконференции по промышленному производству в Токио ввел в научный оборот слово«нанотехнологии». Танигучи использовал это слово для описаниясверхтонкой обработки материалов с нанометровой точностью, предложил называтьним механизмы, размером менее одного микрона. При этом были рассмотрены нетолько механическая, но и ультразвуковая обработка, а также пучки различногорода (электронные, ионные и т.п.).
1982 год. Германские физики Герд Бинниг и Генрих Рорерсоздали специальный микроскоп для изучения объектов наномира. Ему далиобозначение СЗМ (Сканирующий зондовый микроскоп). Это открытие имело огромноезначение для развития нанотехнологий, так как это был первый микроскоп,способный показывать отдельные атомы (СЗМ).
1985 год. Американский физики Роберт Керл, Хэрольд Крото иРичард Смэйли создали технологию, позволяющую точно измерять предметы,диаметром в один нанометр.
1986 год. Нанотехнология стала известна широкой публике.Американский футуролог Эрк Дрекслер, пионер молекулярной нанотехнологии,опубликовал книгу «Двигатели созидания», в которой предсказывал, чтонанотехнология в скором времени начнет активно развиваться, постулировалвозможность использовать наноразмерные молекулы для синтеза больших молекул, нопри этом глубоко отразил все технические проблемы, стоящие сейчас переднанотехнологией. Чтение этой работы необходимо для ясного понимания того, чтомогут делать наномашины, как они будут работать и как их построить. [1]
1989 год. Дональд Эйглер, сотрудник компании IBM, выложилназвание своей фирмы атомами ксенона.
1998 год. Голландский физик Сеез Деккер создал транзистор наоснове нанотехнологий.
1999 год. Американские физики Джеймс Тур и Марк Ридопределили, что отдельная молекула способна вести себя так же, как молекулярныецепочки.
2000 год. Администрация США поддержала создание НациональнойИнициативы в Области Нанотехнологии. Нанотехнологические исследования получилигосударственное финансирование. Тогда из федерального бюджета было выделено$500 млн.
2001год. Марк Ратнер считает, что нанотехнологии стали частью жизни человечестваименно в 2001 году. Тогда произошли два знаковых события: влиятельный научныйжурнал Science назвал нанотехнологии — «прорывом года», а влиятельныйбизнес-журнал Forbes — «новой многообещающей идеей». Ныне поотношению к нанотехнологиям периодически употребляют выражение «новая промышленнаяреволюция».
2. Основные особенности наноматериалов и технологии их получения
«Обычная» промышленность работает с тоннами икубометрами, к чему все привыкли. Наноматериалы — продукт нанотехнологий — этонечто особое, что гораздо сложнее атомов и молекул, но как продукт высокихтехнологий не требует многотоннажного производства, поскольку даже один граммтакого вещества способен решить множество проблем. Это пример современной«гомеопатии», которая поставлена на вполне научную основу и глубокопродумана.
Наноматериалы — не один «универсальный» материал,это обширный класс множества различных материалов, объединяющий их различныесемейства с практически интересными свойствами.
Заблуждением является и то, что наноматериалы — это простоочень мелкие, «нано»частицы. На самом деле, многие наноматериалыявляются не отдельными частицами, они могут представлять собой сложные микро имакро объекты, которые наноструктурированы на поверхности или в объеме. Такиенаноструктуры можно рассматривать в качестве особого состояния вещества, таккак свойства материалов, образованных с участием структурных элементов снаноразмерами, не идентичны свойствам обычного вещества.
Изменения основных характеристик веществ и материаловобусловлены не только малостью размеров, но и проявлением квантовомеханическихэффектов при доминирующей роли поверхностей раздела. Эти эффекты наступают притаком критическом размере, который соизмерим с так называемым корреляционнымрадиусом того или иного физического явления (например, с длиной свободногопробега электронов, размерами магнитного домена или зародыша твердой фазы идр.).
Важной особенностью металлических наноматериалов, играющейключевую роль при их использовании медицине, косметике, пищевой промышленности,АПК, является низкая токсичность этих наноматериалов, обнаруженная российскимиучеными. Так, оказалось что токсичность наночастиц металлов во много раз меньшетоксичности ионов металлов: медь в 7 раз, цинк в 30 раз, а железо в целых 40раз. Это проверено на многочисленных экспериментах с соблюдениями всехнорм.
/>
Рис. 1. Токсичность наночастиц металлов
В настоящее время существуют десятки способов полученияметаллических наноматериалов, которые условно можно разделить на две группы: химическиеспособы и физическиеспособы.
Металлические наноматериалы, полученные с помощью химическихспособов, практически всегда несут в себе не лучшую «наследственность»исходных химических соединений, что делает проблемным их использование вотраслях с жесткими требованиями к чистоте используемых материалов, в том числеи в агропромышленном комплексе.
Наиболее приемлемыми для таких отраслей являютсяметаллические наноматериалы, полученные с помощью нанотехнологий, основанных наиспользовании физических явлений.
Физическими способами получения металлических наноматериаловвладеет лишь незначительная часть компаний-производителей наноматериалов,расположенных, в основном, в США, Великобритании, Германии, России, Украине.При этом, как Россия, так и Украина занимают ведущее место в этом направленииполучения наноматериалов. Более того, Украина, благодаря разработке целойгруппы нанотехнологий — эрозионно-взрывных нанотехнологий получениянаноматериаллов, имеет возможности выйти в мировую группу ведущихпроизводителей наноматериалов в целом. В частности, с помощьюэрозионно-взрывных нанотехнологий получены такие новые наноматериалы:
— неионные коллоидные растворы наночастиц металлов;
— анионоподобные высококоординационные аквахелаты нанометаллов;
— гидратированные наночастицы биогенных металлов;
— гидратированные и карботированные наночастицы биогенных металлов;
— электрически заряженные коллоидные наночастицы металлов;
— электрически нейтральные и электрически заряженные металлическиенаночастицы в аморфном состоянии;
— структурированные агломераты наночастиц;
— наногальванические элементы;
— энергоаккумулирующие металлические наноматериалы.
К настоящему времени применительно к большой группенаноматериалов на основе металлов Au, Ag, Cu, Co, Mn, Mg, Zn, Mo, Fe, полученытехнические условия (ТУ У 24.6-35291116-001:2007) и налажено их производствоотечественным производителем.
3. Крупнейшие научные центры, занимающиеся разработками нанотехнологий
В Германии Creavis —исследовательское подразделение корпорации Degussa.
В СШАцентры развития нанотехнологий, финансируемые Национальным научным фондом(NSF):
Национальная сеть нанотехнологической инфраструктуры (NationalNanotechnology Infrastructure Network, NNIN), включающая 13 организаций,занимающихся нанотехнологиями. Ведущей организацией является Корнелльскийуниверситет.
Центр иерархического производства (Center for HierarchicalManufacturing, CHM) при Университете Массачусетса — Амхерст.
Центр наномасштабных химических, электрических имеханических производственных систем(Center for NanoscaleChemical-Electrical-Mechanical Manufacturing Systems, Nano-CEMMS) приуниверситете Иллинойса.
Центр скоростного нанопроизводства (Center for High RateNanomanufacturing, CHN), базирующийся в Северо-Восточном университете.
Центр масштабируемого и интегрированного нанопроизводства (TheCenter for Scalable and Integrated Nanomanufacturing, SINAM) при Калифорнийскомуниверситете в Беркли.
В России: ГК «Роснанотех»Государственнаякорпорация Российская корпорация нанотехнологий создана в Российской Федерациив соответствии с Федеральным законом «О Российской корпорациинанотехнологий» № 139-ФЗ от 19 июля 2007. Корпорация содействуетреализации государственной политики в сфере нанотехнологий, финансируяинвестиционные проекты по производству нанотехнологической продукции,содействует развитию инфраструктуры в сфере нанотехнологий и поддерживаетпрограммы подготовки и переподготовки кадров.
ЗАО «Нанотехнология МДТ» —российская компания, созданная в Зеленограде в 1989 году. Занимаетсяпроизводством сканирующих зондовых микроскопов для образования, научныхисследований и мелкосерийного производства. В настоящее время компанияпроизводит 4 модельных ряда, а также широкий ассортимент аксессуаров ирасходных материалов: кантилеверы, калибровочные решетки, тестовые образцы.
ООО «АИСТ-НТ» — российская компания,созданная в Зеленограде в 2007 году. Занимается производством сканирующихзондовых микроскопов для образования, научных исследований и мелкосерийногопроизводства.[9] В настоящее время компания производит 2 уникальныхприбора, а также широкий ассортимент аксессуаров и расходных материалов.
ООО «Нано Скан Технология» —компания, основанная в Долгопрудном в 2007 году. Специализируется на разработкеи производстве сканирующих зондовых микроскопов и комплексов на их основе длянаучных исследований и образования.[10] В настоящее время компанияразработала и производит 2 модели сканирующих зондовых микроскопов и 3научно-исследовательских комплекса на основе СЗМ.
4. Области применения нанотехнологий 4.1 Наноэлектроника
Наноэлектроника — область электроники,занимающаяся разработкой физических и технологических основ создания интегральныхэлектронных схем с характерными топологическими размерами элементов менее 100 нм.Основные задачи наноэлектроники
— разработка физических основ работы активных приборов снанометровыми размерами, в первую очередь квантовых;
— разработка физических основ технологических процессов;
— разработка самих приборов и технологий их изготовления;
— разработка интегральных схем с нанометровыми технологическимиразмерами и изделий электроники на основе наноэлектронной элементной базы.
Большинство из нас регулярно пользуются теми или инымидостижениями нанотехнологий, даже не подозревая об этом. Например, современнаямикроэлектроника уже не микро-, а давно нано, т.к.производимые сегодня транзисторы — основа всех электронных схем имеют размерыпорядка 100 нм. Только сделав их размеры такими малыми, можно разместить впроцессоре компьютера около 100 млн транзисторов (см.рис. 2).
/>
Рис. 2 Внутреннее устройствосовременной электронной схемы.
Увеличено в 50 000 раз.Размер по горизонтали равен 4 мкм. Транзисторы образованы кристаллами кремния(голубыми столбиками). Зелёный слой – окись кремния.
Однако сейчас уже ведутся работы, чтобы размеры транзисторовсделать ещё на порядок меньше, заменяя их наноструктурами.
/>
Рис. 3. Гипотетическая схемацепочки из нанотранзисторов, состоящая из параллельных полосок проводниковтолщиной в несколько атомарных слоёв
На рисунке 3 схематически показаны параллельныеплоские полоски нанопроводников, состоящие из нескольких атомарныхслоёв. Эти полоски пересекает под прямым углом, не касаясь, ряд параллельныхнанопроводников, имеющих форму мостов. При этом с верхних проводников на нижниеспускаются молекулярные цепочки, сформированные из полупроводниковогоматериала. Построенные по этой технологии схемы уже продемонстрировалиспособность хранить информацию и выполнять логические операции, то есть — заменять транзисторы.
Очень широки возможности применения в наноэлектроникенанотрубок.
Благодаря уникальным физическим свойствам и структурнымособенностям углеродные нанотрубки – идеальные претенденты на роль элементовдля электронных схем.
Основной потенциал использования нанотрубок внаноэлектронике заключается в возможности создания субмикронных элементов дляэлектронных схем – нанотранзисторов, нанодиодов, нанокатодов.
Углеродные нанотрубки с «нанопочками» обладаютбольшей площадью поверхности и большим количеством точек – источников эмиссииэлектронов. Поэтому на их основе могут быть созданы новые типы экранов. Зерноизображения при этом получается крайне малым, что обеспечивает непревзойденнуючеткость изображения.
Прозрачные проводящие поверхности из нанотрубок так жепригодятся для создания антенн, волноводов и замедляющих структур. Замедлениеволн поверхностью применяется в электронике для достижения взаимодействия сэлектронным потоком.
Наиболее реально ожидаемое и самое эффективное практическоеприменение нанотехнологии должны получить в области нанозаписи и храненияинформации, поскольку компьютерная память основана на том, что бит (единицаинформации) задается состояниями среды (магнитной, электрической, оптической),в которой записывается информация. Как известно, элемент памяти показываетналичие или отсутствие показателя. Исходя из этого, можно реализовать такуюситуацию на поверхности, когда 1 бит будет записан в виде скопления, например,100 или даже 10 атомов. Как отмечается рядом авторов, если такая память будетсоздана, все содержание библиотеки Конгресса США уместится на одном диске диаметром25 см вместо 250 тыс. лазерных компакт-дисков.
Другое направление работ в области создания электроннойнаноразмерной компонентной базы — исследования, проводимые в международномтомографическом центре Новосибирского отделения РАН. Российскими ученымисозданы необычные ферромагнетики, которые содержат атомы углерода, азота иводорода (то есть те компоненты, которые присущи живой природе), а также атомымеди и классические «магнитные элементы» — железо, кобальт и никель.Эти ферромагнетики не требуют изоляции, очень легки и, что самое главное,прозрачны, то есть могут быть использованы для голографическои записиинформации на всей глубине кристалла, тогда как обыкновенные компакт-дискинакапливают информацию только на поверхности. Применение подобных ферромагнетиковможет значительно повысить объем хранимой информации в единице объема носителя.
Американская компания Nantero представила новый типпамяти для компьютера, в котором также используются нанотехнологий. Этуразновидность компания назвала «памятью с произвольным доступом,основанную на нанотрубках не требующую постоянного питания» ( NRAM — Nanotube- based/ Nonvolatile RAM).
Новые чипы будут не только более емкими по сравнению составшей традиционной флэш-памятью, но и более быстрыми и намного болеедолговечными. Для организации массового производства новых чипов Nantero сотрудничаетс американской компанией LSI Logic, известным производителем микросхем иполупроводниковых устройств.
В настоящее время рассматриваются несколько потенциальныхтехнологий создания наноэлектрических приборов: лазерная 193-нм литография свозможностью преодолеть дифракционный предел, экстремальная ультрафиолетоваялитография (ЭУФЛ) с длиной волны 13 нм, а также печатная (наноимпринтинг)литография.
4.2 Нанотехнологии в строительстве
Одна из отраслей промышленности, где нанотехнологииразвиваются достаточно интенсивно, — это строительство, что понятно. Например,высокие темпы экономического роста Испании в 2007 году, не говоря уже о Москве,во многом обусловлены бурным расцветом строительной индустрии.
Естественно, что и основные разработки в этой области должныбыть направлены на создание новых, более прочных, легких и дешевых строительныхматериалов, а также улучшение уже имеющихся материалов: металлоконструкций ибетона, за счет их легирования нанопорошками.
Определенные успехи в этой области уже достигнуты. Каксообщает Nano News Net, российские ученые из Санкт-Петербурга, Москвы иНовочеркасска создали нанобетон. Специальные добавки — так называемыенаноинициаторы — значительно улучшают его механические свойства. Пределпрочности нанобетона в 1,5 раза выше прочности обычного, морозостойкость вышена 50%, а вероятность появления трещин — в три раза ниже. При этом вес бетонныхконструкций, изготовленных с применением наноматериалов, снижается в шесть раз.Разработчики утверждают, что применение подобного бетона удешевляет конечнуюстоимость конструкций в 2—3 раза.
Также отмечается и ряд восстанавливающих свойств бетона. Принанесении на железобетонную конструкцию нанобетон заполняет все микропоры имикротрещины и полиме-ризуется, восстанавливая ее прочность. Если же проржавелаарматура, новое вещество вступает в реакцию с коррозийным слоем, замещает его ивосстанавливает сцепление бетона с арматурой.
Другой аналогичный пример приводит «Росбалт» от16.01.08 в публикации «ГЖД (Горьковская железная дорога) испытываетновинки наноиндустрии», где указывается следующее: «Одной изинтересных разработок, которые предлагает железнодорожникам Нижегородскийрегиональный центр наноиндустрии, является керамический наноцемент, илифосфатная керамика, — это порошкообразная смесь фосфата и оксида металла, присоединении с водой образующая пастообразный цементный раствор. Такой материалобладает высокой прочностью и огнестойкостью, устойчивым сопротивлениемхимическому разложению и замерзанию. В отличие от традиционного бетона, онотвердевает даже под водой. По своим свойствам фосфатная керамика превосходитпривычный цемент».
Как показывает анализ различного рода публикаций по даннойтематике, применение наноматериалов, в частности даже обыкновенной сажи, вколичестве всего 0,001—0,1% способствует значительному повышениюэксплуатационных свойств пенобетона (снижение усадки, однородная ровнаяповерхность, более полное заполнение пустот) при минимальной плотностипенобетона (марки D 250—300). Также обеспечивается повышение прочности итрещиностоикости пенобетона и других бетонных изделий в 1,6—2 раза приулучшении теплоизоляционных свойств в 1,2 раза.
Дополнительным преимуществом разработки является уменьшениесодержания собственно цемента в пенобетоне при неизменной прочности.
Новый бетон уже начали применять в строительстве. ОнИспользуется в строительстве моста через Волгу в г. Кимры.
В настоящее время находят достаточно широкое применениетехнологии, основанные на практическом реализации «лотос-эффекта»,особенно в строительной индустрии.
Другое направление практического применения нанотехнологии встроительстве — различного рода отделочные и защитные покрытия, основанные нареализации эффекта лотоса и биоцидные материалы.
Так, в 1999 году немецкая компания Nanogate TechnologiesGmbH из г. Саарбрюккен победила в конкурсе на разработку самоочищающегосяпокрытия для керамики WunderGlass, объявленном концерном DuravitAG.
На выставке CEVISAMA-2000 в Испании был показан ещеодин продукт — покрытие для плитки Sekcid, разработанное в результатестратегического партнерства с испанским концерном Torrecid S. A. — однимиз мировых лидеров в сфере производства фритты (керамических сплавов) иглазурей для керамической промышленности. В настоящее время идет работа надпродуктом СкаНесдля душевых кабин фирмы Duscholux GmbH.
В ассортименте окрасочных материалов немецкой фирмыAlligator появился инновационный материал, разработанный на основенанотехнологии, — фасадная силикатная краска Kieselit- Fusion суникальными характеристиками. Она была впервые представлена на выставке вКельне в апреле 2005 года. Материал с наноструктурой обеспечивает высокуюадгезию покрытия не только к минеральным типам подложек, но и к органическимоснованиям. Благодаря сверхмалым размерам частиц достигается также высокаяпрочность и стойкость покрытия к внешним воздействиям, в том числе к мокромуистиранию (класс 1 согласно EN 13300). Комбинация пигментов-наполнителей всочетании с наноструктур-ной поверхностью является решающей дляфотокаталитического действия краски — грязь на окрашенной поверхностираспадается благодаря воздействию света. Сочетание наноструктуры и светостойкихпигментов обеспечивает как высокую насыщенность цвета, так и устойчивостьпокрытия к ультрафиолетовому излучению в целом, что позволяет фасаду зданий исооружений долгое время сохранять первозданный внешний вид. Коэффициентвлагопоглощения этой краски, равный 0,09 кг/м2 ч, гарантирует защитуот дождя. Данная характеристика очень востребована в российских климатическихусловиях. Коэффициент паропроницаемо-сти краски, равный 0,001 м, обеспечиваетмаксимальную степень «дыхания» стен, полностью поддерживаяестественный режим влажности.
Вследствие высокой проникающей способности к диоксидууглерода, которая крайне необходима для процессов карбонизации извести,обеспечивается упрочнение и сохранение известковых штукатурок и старыхкладочных растворов.
На основе биохимического метода создана технология синтезананочастиц серебра, стабильных в растворах и в адсорбированном состоянии.Наночастицы серебра обладают широким спектром антимикробного (биоцидного)действия, что позволяет создавать широкую номенклатуру продукции с высокой бактерициднойи вирулицидной активностью. Они могут использоваться для модифицированиятрадиционных и создания новых материалов, дезинфицирующих и моющих средств, атакже косметической продукции при незначительном изменении технологическогопроцесса производства.
Наночастицы серебра синтезируют в водном и органическомрастворе, наносят на поверхность и вводят в структуру материалов, придавая имантимикробные свойства. Антимикробное действие лакокрасочных покрытий снаночасти-цами серебра подтверждено при натурных испытаниях. Организованомелкосерийное производство растворов наночастиц серебра в лабораторныхусловиях, налажен выпуск биоцидных лакокрасочных материалов (на основепентафта-левых эмалей и вододисперсионных красок) и зубной пасты. Антимикробныекраски с наночастицами серебра по сравнению с аналогичной продукцией сдобавками производных полигексаметиленгуанидина (ПГМГ) безопаснее и дешевле впроизводстве, поэтому в настоящее время краски с включением наночастиц серебрачасто применяются для создания высокого бактерицидного эффекта.
Один из примеров использования нанотехнологии — разработкановых окрашивающих материалов для поездов, которая призвана защититьповерхность вагонов от рисования и нанесения надписей, делая ее настолькогладкой, что никакие другие краски не могут на ней закрепиться.
Фасадные краски должны быть эластичными, чтобы перекрывать,например, трещины штукатурки на критических подложках. Эластичность, однако,всегда предполагает адгезию в определенном объеме, поэтому в таких случаяхусиленное загрязнение заранее запрограммировано. Чтобы противодействоватьэтому, после многолетних практических испытаний фирмой Caparol былоразработано новое устойчивое к загрязнению защитное покрытие Silamur.
Silamur является водным, чисто силикатным продуктом,действие которого основано на минерализации окрашенной поверхности. Послевысыхания материала возникает микропористый слой мельчайших кварцевых частицдиаметром порядка миллионных долей миллиметра. Материал с такой микроструктуройотносится к так называемым микроскопическим поверхностным покрытиям, которыеуменьшают площадь контакта «грязных» частиц, в результате чего этичастицы меньше «прилипают» к поверхности и поэтому легче смываютсядождевой водой. Пористая структура поверхности придает материалу совершенноособые качества.
Микроскопические кварцевые частицы оказывают положительноевоздействие и на растрескавшиеся покрытия: они обладают способностью заполнятьмелкие, средние и крупные поры. Это препятствует проникновению загрязняющихчастиц в пустоты. Кроме того, окрашенная поверхность при дожде смачивается повсей площади, так как микропористые кварцевые частицы поглощают воду, и онараспределяется равномерно. Механизм защиты от грязи здесь принципиальноотличается от гидрофобных фасадных красок. В то время как гидрофобизациюопределяет большой краевой угол водных капель и водоотталкивающий эффект, новыйпродукт воздействует благодаря противоположному эффекту — общему увлажнению,обеспечивающему смывание грязных частиц дождевой водой. Сравнительные испытаниядоказали, что этот метод эффективнее гидрофобиза-ции (рис. 3).
Из-за насыщенного цветового эффекта, который возникает приприменении кварцевых частиц, рекомендуется использовать Silamur толькона белых поверхностях или поверхностях пастельных цветов, что предотвращаетоптические искажения, которые могут возникнуть на поверхностях насыщенныхцветов.
Формирование наноструктур на поверхностях может бытьвыполнено с помощью нескольких основных технологий:
лазерным лучом или плазменным травлением;
путем анодного окисления (алюминий) с последующимпокрытием, например, гексадецилтриметоксиланом;
приданием формы и созданием микрорельефагравировкой;
покрытием поверхности слоем металлических класте ров,комплексов «поверхностно-активное вещество — полимер» или трехбочныхсополимеров, самоорганизующихся в наноструктуры;
покрытием дисперсией наночастиц с морфологией, необразующей агломератов.
/>
Рис. 4. Капля жидкости нананоповерхности эмали 145
Последняя технология является наиболее многообещающей, таккак позволяет образовывать большое число частиц при минимуме затрат.Подходящими материалами для формирования таких наночастиц являются полимеры,сажа, пирогенные кремниевые кислоты, оксиды железа и диоксид титана.
Одна из основных проблем, которую еще предстоит решить,заключается в том, чтобы уже после осаждения частицы, обладающие новымраспределением по размеру и новой структурой, оказались стабильными поотношению к старению и факторам воздействия окружающей среды. Например,ультрафиолетовое излучение может инициировать окисление покрытия, что приведетк гидрофилизации поверхности за счет образования кислородсодержащих групп.
Ученым удалось показать, что нанесение дисперсийгидрофильных частиц оксида кремния размером несколько нанометров на твердыекерамические поверхности приведет к самоорганизации наночастиц за счетэлектростатического отталкивания и минимизации свободной энергии поверхности.Полученные в результате модифицирования поверхности обладают пониженным длягидрофильных жидкостей краевым углом смачивания, что улучшает стекание иувеличивает скорость высыхания после очистки. 4.3 Нанотехнологиив медицине
Новое междисциплинарное направление медицинской науки в настоящее времянаходится в стадии становления. Её методы только выходят из лабораторий, абольшая их часть пока существует только в виде проектов. Однако большинствоэкспертов полагает, что именно эти методы станут основополагающими в XXI веке.
В мире уже созданы ряд технологий для наномедицинской отрасли. К нимотносятся — адресная доставка лекарств к больным клеткам, лаборатории на чипе,новые бактерицидные средства.
Адресная доставка лекарств к больным клеткам позволяет медикаментам попадатьтолько в больные органы, избегая здоровые, которым эти лекарства могут нанестивред. Например, лучевая терапия и химиотерапевтическое лечение уничтожаябольные клетки, губит и здоровые. Решение этой проблемы подразумевает созданиенекоторого «транспорта» для лекарств, варианты которого ужепредложены целым рядом институтов и научных организаций.
Лаборатории на чипе, разработанные рядом компаний позволяют очень быстропроводить сложнейшие анализы и получать результаты, что крайне необходимо в критическихдля пациента ситуациях. Эти лаборатории, производимые ведущими компаниями мира,позволяют анализировать состав крови, устанавливать по ДНК родство человека[6],определять ядовитые вещества. Технологии создания подобных чипов родственнытем, что используются при производстве микросхем, с поправкой на трёхмерность.[7]
Новые бактерицидные средства создаются на основе использования полезныхсвойств ряда наночастиц. Так, например, применение серебряных наночастицвозможно при очистке воды и воздуха, или при дезинфекции одежды и спецпокрытий.
В перспективе, любые молекулы будутсобираться подобно детскому конструктору. Для этого планируется использоватьнано-роботов (наноботов). Любую химически стабильную структуру, которую можноописать, на самом деле, можно и построить. Поскольку нанобот можнозапрограммировать на строительство любой структуры, в частности, настроительство другого нанобота, они будут очень дешевыми. Работая в огромныхгруппах, наноботы смогут создавать любые объекты с небольшими затратами, ивысокой точностью.
В медицине проблема применениянанотехнологий заключается в необходимости изменять структуру клетки намолекулярном уровне, т.е. осуществлять «молекулярную хирургию» спомощью наноботов.
Ожидается создание молекулярныхроботов-врачей, которые могут «жить» внутри человеческого организма,устраняя все возникающие повреждения, или предотвращая возникновение таковых.
/> />
Рис 5, 6 Представление о роботах-врачах внутри человеческого организма
Манипулируя отдельными атомами имолекулами, наноботы смогут осуществлять ремонт клеток.
В действительности наномедицины покаеще не существует, существуют лишь нанопроекты, воплощение которых в медицину,в конечном итоге, и позволит отменить старение.
Несмотря на существующее положениевещей, нанотехнологии — как кардинальное решение проблемы старения, являютсяболее чем перспективными.
Это обусловлено тем, чтонанотехнологии имеют большой потенциал коммерческого применения для многихотраслей, и соответственно помимо серьезного государственного финансирования,исследования в этом направлении ведутся многими крупными корпорациями.
Наноботы или молекулярные роботымогут участвовать (как наряду с генной инженерией, так и вместо нее) вперепроектировке генома клетки, в изменении генов или добавлении новых дляусовершенствования функций клетки.
Важным моментом является то, чтотакие трансформации в перспективе, можно производить над клетками живого, ужесуществующего организма, меняя геном отдельных клеток, любым образомтрансформировать сам организм!
Описание нанотехнологии можетпоказаться немного надуманным, возможно, потому что ее возможности столь безграничны,но специалисты в области нанотехнологии отмечают, что на сегодняшний день небыло опубликовано ни одной статьи с критикой технических аргументов Дрекслера.Никому не удалось найти ошибку в его расчетах. Между тем, инвестиции в этойобласти (уже составляющие миллиарды долларов) быстро растут, а некоторыепростые методы молекулярного производства уже вовсю применяются. металлический наноматериал электроника медицина
Нанотехнологии могут привести мир кновой технологической революции и полностью изменить не только экономику, но исреду обитания человека. В рамках этой статьи мы рассматриваем лишьперспективность этих технологий для отмены старения людей.
Вполне возможно, что послеусовершенствования для обеспечения «вечной молодости» наноботы уже небудут нужны или они будут производиться самой клеткой. 4.4 Основные направления использования нанотехнологий в АПК
На сегодняшний день наноматериалы и нанотехнологии находят применениепрактически во всех областях сельского хозяйства: растениеводстве,животноводстве, птицеводстве, рыбоводстве, ветеринарии, перерабатывающейпромышленности, производстве сельхозтехники и т. д.
Так, в растениеводстве применение нанопрепаратов, в качестве микроудобрений,обеспечивает повышение устойчивости к неблагоприятным погодным условиям иувеличение урожайности (в среднем в 1,5-2 раза) почти всех продовольственных(картофель, зерновые, овощные, плодово-ягодные) и технических (хлопок, лен)культур. Эффект здесь достигается благодаря более активному проникновениюмикроэлементов в растение за счет наноразмера частиц и их нейтрального (вэлектрохимическом смысле) статуса.
Ожидается также положительное влияние наномагния на ускорение (вернеесказать, на увеличение продуктивности) фотосинтеза у растений.
Нанотехнологии применяются при послеуборочной обработке подсолнечника,табака и картофеля, хранении яблок в регулируемых средах, озонировании воздуха.
В животноводстве и птицеводстве при изготовлении кормов нанотехнологииобеспечивают повышение продуктивности, сопротивляемости стрессам и инфекциям(падеж уменьшается в 2 раза).
На основе наноматериалов создано большое число препаратов, позволяющихсократить трение и износ деталей, что продлевает срок службы тракторов и другойсельхозтехники.
Нанотехнологии и наноматериалы (в частности, наносеребро и наномедь) находятширокое применение для дезинфекции сельхозпомещений и инструментов, приупаковке и хранении пищевых продуктов.
В молочной промышленности нанотехнологии используются для создания продуктовфункционального назначения. Развивается направление насыщения пищевого сырьябиоактивными компонентами (витамины в виде наночастиц).
Незаменимую роль могут сыграть наноматериалы при использовании их в качестверазличных катализаторов, например, катализаторов горения для различных видовтоплива, в том числе и биотоплива, или катализаторов для гидрированиярастительного масла в масло-жировой промышленности. В частности, вСанкт-Петербургском технологическом институте рассматривается возможностьиспользования наноразмерного палладия для гидрирования растительного маславзамен катализатора на основе никеля, обладающего аллергенным и канцерогеннымдействием.
По мнению ученых, применение нанотехнологий в сельском хозяйстве (привыращивании зерна, овощей, растений и животных) и на пищевых производствах (припереработке и упаковке) приведет к рождению совершенно нового класса пищевыхпродуктов — «нанопродуктов», которые со временем вытеснят с рынкагенномодифицированные продукты. К примеру, подобное мнение высказывается экспертамимеждународной исследовательской организации ЕТС Group.
Согласно общепринятой научной терминологии, продукт может называться «нанопродуктом»,если при его выращивании, производстве, переработке или упаковке использовалисьнаночастицы, нанотехнологические разработки и инструменты. Разработчикинанопродуктов обещают более совершенный процесс производства и упаковкипродуктов питания, их улучшенный вкус и новые питательные свойства, ожидаетсятакже производство «функциональных» продуктов (продукт будет содержатьлекарственные или дополнительные питательные вещества). Ожидается такжеувеличение производительности и уменьшение цен на пищевые продукты. Уже черезпару десятков лет использование нанопродуктов будет повсеместным, говорится вдокладе, подготовленном для Королевского научного общества Великобритании(Royal Society).
Исследованиями в области нанопродуктов занимаются ученые не только развитыхстран, но и ученые развивающихся стран. В частности, научные лабораторииМексики и Индии объединенными усилиями пытаются создать нетоксичныйнаногербицид.
Исследователи Арканзаского университета Литл-РокскогоНанотехнологического Центра установили, что экспозиция семян томатов впитательном растворе, содержащим углеродные нанотрубки приводит к их болеебыстрому и усильному прорастанию. Учёные считают, что углеродные нанотрубкимогут стать открытием для всего сельского хозяйства, открыв эру удобренийнового типа.
/>
Рис 7. Слева: томаты,выращенные в обычном питательном растворе;
Справа: томаты, выращенные впитательном растворе с углеродными нанотрубками
Принцип воздействия углеродных нанотрубок следующий. Благодаря своиммикроскопическим размерам, нанотрубки легко проникают сквозь кожицу семени,способствуя лучшему проникновению воды и питательных веществ внутрь семян. Этои сказывается на скорости прорастания семян.
Тем не мене многие учёные считают, что использование подобных«нано-удобрений» может привести к непредсказуемым последствиям. Такнекоторые опыты с «удобрением» томатов углеродными нанотрубкамипоказали, что плоды оказались «токсичны» для плодовых мушек дрозофил.Кроме того, согласно некоторым исследованиям, углеродные нанотрубки являютсяканцерогенами для животных организмов.
5. Проблемы и перспективы развития нанонауки в России/> 5.1 Перспективы использования нанотехнологий
Использование возможностей нанотехнологий может уже в недалекой перспективепринести резкое увеличение стоимости валового внутреннего продукта изначительный экономический эффект в следующих базовых отраслях экономики.
В машиностроении — увеличение ресурса режущих и обрабатывающих инструментовс помощью специальных покрытий и эмульсий, широкое внедрениенанотехнологических разработок в модернизацию парка высокоточных и прецизионныхстанков. Созданные с использованием нанотехнологий методы измерений ипозиционирования обеспечат адаптивное управление режущим инструментом на основеоптических измерений обрабатываемой поверхности детали и обрабатывающейповерхности инструмента непосредственно в ходе технологического процесса.
В двигателестроении и автомобильной промышленности — за счет применениянаноматериалов, более точной обработки и восстановления поверхностей можнодобиться значительного (до 1,5-4 раз) увеличения ресурса работы автотранспорта,а также снижения втрое эксплуатационных затрат (в том числе расхода топлива),улучшения совокупности технических показателей (снижение шума, вредныхвыбросов), что позволяет успешнее конкурировать как на внутреннем, так и навнешнем рынках.
В электронике и оптоэлектронике — расширение возможностей радиолокационныхсистем за счет применения фазированных антенных решеток с малошумящимиСВЧ-транзисторами на основе наноструктур и волоконно-оптических линий связи сповышенной пропускной способностью с использованием фотоприемников иинжекционных лазеров на структурах с квантовыми точками; совершенствованиетепловизионных обзорно-прицельных систем на основе использования матричныхфотоприемных устройств, изготовленных на базе нанотехнологий и отличающихсявысоким температурным разрешением; создание мощных экономичных инжекционныхлазеров на основе наноструктур для накачки твердотельных лазеров, используемыхв фемтосекундных системах.
В информатике — многократное повышение производительности систем передачи,обработки и хранения информации, а также создание новых архитектурвысокопроизводительных устройств с приближением возможностей вычислительныхсистем к свойствам объектов живой природы с элементами интеллекта; адаптивноераспределение управления функциональными системами, специализированныекомпоненты которых способны к самообучению и координированным действиям длядостижения цели.
В энергетике (в том числе атомной) — наноматериалы используются длясовершенствования технологии создания топливных и конструкционных элементов,повышения эффективности существующего оборудования и развития альтернативнойэнергетики (адсорбция и хранение водорода на основе углеродных наноструктур,увеличение в несколько раз эффективности солнечных батарей на основе процессовнакопления и энергопереноса в неорганических и органических материалах снанослоевой и кластерно-фрактальной структурой, разработка электродов сразвитой поверхностью для водородной энергетики на основе трековых мембран).
В сельском хозяйстве — применение нанопрепаратов стероидного ряда,совмещенных с бактериородопсином, показало существенное (в среднем 1,5-2 раза)увеличение урожайности практически всех продовольственных (картофель, зерновые,овощные, плодово-ягодные) и технических (хлопок, лен) культур, повышение ихустойчивости к неблагоприятным погодным условиям. Например, в опытах наразличных видах животных показано резкое повышение их сопротивляемости стрессами инфекциям (падеж снижается в 2 раза относительно контрольных групп животных)и повышение продуктивности по всем показателям в 1,5-3 раза.
В здравоохранении — нанотехнологий обеспечивают ускорение разработки новыхлекарств, создание высокоэффективных нанопрепаративных форм и способов доставкилекарственных средств к очагу заболевания. Широкая перспектива открывается и вобласти медицинской техники (разработка средств диагностики, проведениенетравматических операций, создание искусственных органов). Общепризнано, чторынок здравоохранения является одним из самых значительных в мире, в то жевремя он слабо структурирован и в принципе «не насыщаем», а решаемыезадачи носят гуманитарный характер.
В экологии — перспективными направлениями являются использование фильтров имембран на основе наноматериалов для очистки воды и воздуха, опреснения морскойводы, а также использование различных сенсоров для быстрого биохимическогоопределения химического и биологического воздействий, синтез новых экологическичистых материалов, биосовместимых и биодеградируемых полимеров, создание новыхметодов утилизации и переработки отходов. Кроме того, существенное значениеимеет перспектива применения нанопрепаративных форм на основебактериородопсина. Исследования, проведенные с натуральными образцами почв,пораженных радиационно и химически (в том числе и чернобыльскими), показаливозможность восстановления их с помощью разработанных препаратов доестественного состояния микрофлоры и плодоносности за 2,5-3 месяца при радиационныхпоражениях и за 5-6 месяцев при химических.
Развитие и становление наноиндустрии в Российской Федерацииопределяется следующими стратегическими документами:
Президентская инициатива «Стратегия развитиянаноиндустрии» (№ Пр-688 от 24 апреля 2007 г.),
Концепция долгосрочного социально-экономического развитияРоссийской Федерации на период до 2020 года (Утверждена распоряжениемПравительства Российской Федерации от 17 ноября 2008 г. № 1662-р)
Концепция развития в Российской Федерации работ в областинанотехнологий на период до 2010 года (одобрена Правительством РоссийскойФедерации 18 ноября 2004 г. № МФ-П7-6194),
Программа развития наноиндустрии в Российской Федерации до2015 года (одобрена Правительством Российской Федерации 4 мая 2008 годаВЗ-П7-2702) (далее — Программа)
Федеральная целевая программа «Развитие инфраструктурынаноиндустрии в Российской Федерации на 2008-2010 годы» (постановлениеПравительства Российской Федерации от 2 августа 2007 г. № 498)
Федеральная целевая программа «Исследования иразработки по приоритетным направлениям развития научно-технологическогокомплекса России на 2007 — 2012 годы» (постановление ПравительстваРоссийской Федерации от 17 октября 2006 г. № 613)
Реализация стратегической цели Программы включает два этапа:первый этап — 2008-2011 годы, второй этап — 2012-2015 годы.
Цель реализации первого этапа − к 2011 формированиегоду конкурентоспособного сектора исследований и разработок в областинаноиндустрии для поддержания научно-технического паритета Российской Федерациис экономически развитыми странами мира по перспективным направлениям науки,определяющим стратегию развития наноиндустрии и безопасность применяемыхнаноматериалов и нанотехнологий для здоровья и жизни человека, рост объемовпроизводства уже выпускаемой и востребованной продукции нанотехнологийбезопасной для жизни и здоровья человека, насыщение соответствующих рынков,разработка новых нанотехнологий и видов нанотехнологической продукции, которыемогут быть доведены до промышленного внедрения и производства в течениепоследующих двух-трех лет, создание эффективной системы коммерциализацииобъектов интеллектуальной собственности в области нанотехнологий.
Для ее достижения необходимо решение следующих задач:
1. Формирование современной инфраструктуры наноиндустрии на уровнеэкономически развитых стран, включая ее приборно-инструментальную,информационно-аналитическую и методическую составляющие.
2. Формирование условий устойчивого функционирования и развития системыподготовки, переподготовки и закрепления кадров для обеспечения эффективностиисследований и разработок в области наноиндустрии.
3. Опережающее развитие исследований и разработок, обеспечивающих созданиеновых конкурентоспособных нанотехнологий и видов нанотехнологической продукции,которые могут быть доведены до промышленного внедрения и производства в течениедвух-трех лет.
4. Создание системы содействия продвижению продукции наноиндустрии навнутренний и внешний рынки высокотехнологичной продукции, системы обеспеченияединства измерений, стандартизации, оценки соответствия и безопасности внаноиндустрии с целью кардинального увеличения объемов производства ужевыпускаемой и востребованной продукции нанотехнологий, насыщения указаннойпродукцией нанотехнологий соответствующих рынков.
Максимальное количество объектов инфраструктурынаноиндустрии расположено на балансе организаций г. Москвы – 48 объектов. ВСвердловской области находится 16 объектов инфраструктуры наноиндустрии, вСанкт-Петербурге – 6, в Московской области – 5, в других субъектах количествообъектов инфраструктуры наноиндустрии варьируется от 0 до 4 единиц.
/>
Рис. 8. Регионы лидеры поколичеству объектов инфраструктуры наноиндустрии 5.2 Ключевые проблемы развития нанотехнологий в России
Анализ мирового опыта формирования национальных и региональных программ поновым научно-техническим направлениям свидетельствует о необходимости выявлениянекоторых ключевых проблем в области разработки наноматериалов инанотехнологий.
Первая проблема — формирование круга наиболее перспективных их потребителей,которые могут обеспечить максимальную эффективность применения современныхдостижений. Необходимо выявить, а затем и сформировать потребности общества вразвитии нанотехнологий и наноматериалов, способных существенно повлиять наэкономику, технику, производство, здравоохранение, экологию, образование, оборонуи безопасность государства Вторая проблема — повышение эффективности применениянаноматериалов и нанотехнологий. На начальном этапе стоимость наноматериаловбудет выше, чем обычных материалов, но более высокая эффективность ихприменения будет давать прибыль. Поэтому необходимо среднесрочное идолгосрочное финансирование НИОКР по наноматериалам и нанотехнологиям с выборомспособов реализации программы, включая масштабы и источники финансирования.Государство заинтересовано в быстрейшем развитии перспективного направления,поэтому оно должно взять на себя основные расходы на проведение фундаментальныхи прикладных исследований, формирование инноваций.
Третья проблема — собственно разработка новых промышленных технологийполучения наноматериалов, которые позволят России сохранить некоторыеприоритеты в науке и производстве.
Четвертая проблема — обеспечение перехода от микротехнологий кнанотехнологиям и доведение разработок нанотехнологий до промышленного производства,особенно в области электроники и информатики. Пятая проблема — широкомасштабноеразвитие фундаментальных исследований во всех областях науки и техники,связанных с развитием нанотехнологий.
Шестая проблема — создание исследовательской инфраструктуры,
Седьмая проблема — создание финансово-экономического механизма формированияоборотных средств у институтов и предприятий-разработчиков наноматериалов инанотехнологий, а также развитие инфраструктуры, обеспечивающей поддержкуинновационной деятельности в этой сфере на всех ее стадиях — от выполнениянаучно-технических разработок до реализации высокотехнологической продукции.
Восьмая проблема — привлечение, подготовка и закрепление квалифицированныхнаучных, инженерных и рабочих кадров для обновленного технологическогокомплекса Российской Федерации.
Для выработки и практической реализации необходимых и достаточных мер вобласти создания и развития нанотехнологий должна быть сформированагосударственная политика, которая, в свою очередь, должна рассматриваться какчасть государственной научно-технической политики, определяющей цели, задачи,направления, механизмы и формы деятельности органов государственной властиРоссийской Федерации по поддержке научно-технических разработок и использованиюих результатов.
Заключение
Снаступлением нового тысячелетия началась эра нанотехнологии. Стремительноеразвитие компьютерной техники, с одной стороны, будет стимулироватьисследования в области нанотехнологий, с другой стороны, облегчит конструированиенаномашин. Таким образом, нанотехнология будет быстро развиваться в течениепоследующих десятилетий.
Если человечество не будетсоздавать нанотехнологического оружия, то у него есть реальный шанс выжить.Причём его ждёт, если не безоблачное, то довольно светлое будущее в комфортноммире без экологических проблем. Жизнь на выживание превратится в приятнуюжизнь. Создание нанотехнологической промышленности будущего дастчеловечеству принципиально новый способ экологически чистого «выращивания»продуктов из атомов и молекул, что поможет решить проблему экологического иэнергетического кризиса. А развитие таких технологий, особенно на начальномэтапе, не рыночно, ибо требуют больших затрат на образование, научныеисследования и их техническую реализацию.
Перспективынанотехнологической отрасли поистине грандиозны. Нанотехнологии кардинальнымобразом изменят все сферы жизни человека. На их основе могут быть созданытовары и продукты, применение которых позволит революционизировать целыеотрасли экономики. Джош Волфе\Josh Wolfe, редактор аналитического отчетаForbes/Wolfe Nanotech Report, пишет: «Мир будет просто построен заново.Нанотехнология потрясет все на планете».
Список использованнойлитературы
1. Виктор Балабанов.Нанотехнологии.Наука будущего М.: Эксмо, 2009 г. 256 стр.
2. Головин, Ю. И. Введение в нанотехнику. М.: Машиностроение, 2007.- 493 стр
3. Рыбалкина М. М.: Нанотехнологии для всех. Nanotechnology News Network, 2005. — 444 с.
4. Мальцева П. П. Нанотехнологии. Наноматериалы. Наносистемная техника.Мировые достижения — 2008 год []: сборник / под ред. П. П. Мальцева. — М.:Техносфера, 2008. — 432 с.: цв.ил. — (Мир материалов и технологий). — 369.00
5. Старостин, В. В. Материалы и методы нанотехнологии: учебное пособие / В.В. Старостин; под общ. ред. Л. Н. Петрикеева. — М.: Бином. Лабораторийзнаний, 2008. — 431 с.
6. Суздалев. И П. Нанотехнология М.—Комкнига, 2006 — 592 стр.
7. Пул-мл., Ч. Нанотехнологии []: учебное пособие / Ч. Пул, Ф. Оуэнс. — Изд. 4-е, испр. и доп. — М.: Техносфера, 2009. – 335 стр.
8. ИА «Росбалт», /ГЖД(Горьковская железная дорога) испытывает новинки наноиндустрии Санкт-Петербург— 16.01.2008
9. М.В.Попов О ходе формирования и перспективах развитияинфраструктуры ННС ( аналитическая спарвка)/Первая ежегоднойнаучно-техническая конференция НОР «Развитие нанотехнологического проектав России: состояние и перспективы». — Москва15.10.2009
10. http://www.nanosvit.com/publ/15-1-0-121
11. http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B0%D0%BD%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F#.D0.A4.D1.83.D0.BD.D0.B4.D0.B0.D0.BC.D0.B5.D0.BD.D1.82.D0.B0.D0.BB.D1.8C.D0.BD.D1.8B.D0.B5_.D0.BF.D0.BE.D0.BB.D0.BE.D0.B6.D0.B5.D0.BD.D0.B8.D1.8F
12. http://www.starenie.ru/texnologii/nanotex.php
13. http://nano.msu.ru/
14. http://nanomedicine.ru/