Заключение

Понятия «нанотехнологии», «нанообъекты», «наночастицы» совсем недавно появились в науке, в конце прошлого века. До этого времени приставка «нано» обозначала масштаб. Но теперь с помощью этой приставки обозначают новую эру в развитии технологий, называемых иногда четвертой промышленной революцией, -- эру нанотехнологий. Создание электронного микроскопа в 1931 году, а затем сканирующего туннельного микроскопа в 1981 году сделало реальностью не только наблюдение атомов, но и манипулирование ими. В 1981 г. американский ученый Г. Глейтер впервые использовал определение «нанокристаллический». Он сформулировал концепцию создания наноматериалов и развил ее в серии работ 1981-1986 гг., ввел термины «нанокристаллические», «наноструктурные», «нанофазные» и «нанокомпозитные» материалы. Главный акцент в этих работах был сделан на решающей роли многочисленных поверхностей раздела в наноматериалах как основе для изменения свойств твердых тел.

С началом нового века развитие нанотехнологий стало определяющей задачей научных исследований в мире. В определениях нанонауки и нанотехнологий наиболее существенным является указание на то, что «настоящее нано» начинается с момента появления новых свойств веществ, связанных с переходом к этим масштабам и отличающихся от свойств объемных материалов. То есть существеннейшим и важнейшим качеством наночастиц, основным отличием их от микро- и макрочастиц является появление у них принципиально новых свойств, не проявляющихся при других размерах. Открытие наноструктур углерода явилось очень важной вехой в развитии концепции наночастиц.

Углерод -- всего лишь одиннадцатый по распространенности в природе элемент, однако благодаря уникальной способности его атомов соединяться друг с другом и образовывать длинные молекулы, включающие в качестве заместителей и другие элементы, возникло громадное множество органических соединений, да и сама Жизнь. Но, даже соединяясь только сам с собой, углерод способен порождать большой набор различных структур с весьма разнообразными свойствами -- так называемых аллотропных модификаций. Алмаз, например, является эталоном прозрачности и твердости, диэлектриком и теплоизолятором. Однако графит -- идеальный «поглотитель» света, сверхмягкий материал, один из лучших проводников тепла и электричества. графен фуллерен углеродный нанотрубка

Но всё это на макроуровне. А переход на наноуровень открывает новые уникальные свойства углерода. Сродство атомов углерода друг к другу настолько велико, что они могут без участия других элементов образовывать целый набор наноструктур, отличающихся друг от друга, в том числе и размерностью. В их число входят фуллерены, графен, нанотрубки. Наноструктуры углерода можно назвать «истинными» наночастицами, так как в них все составляющие их атомы лежат на поверхности.

Наноуровень представляет собой переходную область от уровня молекулярного, образующего базис существования всего живого, состоящего из молекул, к уровню Живого, уровню существования самовоспроизводящихся структур, а наночастицы, представляющие собой супрамолекулярные структуры, стабилизированные силами межмолекулярного взаимодействия, представляют собой переходную форму от отдельных молекул к сложным функциональным системам. Мир наноразмеров расположен между атомно-молекулярным миром и миром Живого, состоящего из тех же атомов и молекул, но организованных в сложные самовоспроизводящиеся структуры, а переход из одного мира в другой определяется не только (и не столько) размерами структур, сколько их сложностью.

Нанотехнология, в сущности, является «наукой конструирования», что делает ее мощным инструментом преобразования всех сторон общественной жизни. Она дает возможность создавать вещества на атомном и молекулярном уровне, а также дешево и быстро изготовлять предметы и товары «по заказу». Еще важнее и интереснее то, что, используя природные законы и процессы, мы получаем возможность конструировать и создавать вещества, которые никогда раньше не существовали в природе.

Развитие нанотехнологии ставит перед обществом две важнейшие проблемы: 1) насколько быстро люди смогут адаптироваться к достижениям новой науки; 2) насколько мудрыми они окажутся в использовании этих достижений. Эти факторы определят в будущем конкурентоспособность отдельных людей, организаций и даже целых государств. Умение использовать достижения новой науки и развивать ее станет стратегическим преимуществом. Те общества, которые сумеют лучше организовать социальные системы, связанные с нанотехнологиями (обучение, исследование, развитие), добьются успеха и процветания в третьем тысячелетии. Нанотехнология будет влиять на общественную жизнь в 21 в. точно также, как теперь на нее влияют цифровые технологии.

Литература

Самсонов, Г.В. Силициды и их использование в технике / Г.В. Самсонов. - Киев, АН УССР, 1959.- 204 с.

Воронков, М.Г. Удивительные элементы жизни / М.Г. Воронков, И.Г. Кузнецов - Иркутск, 1983.- 107 с.

Воронков, М.Г. Биохимия, фармакология и токсикология соединений / М.Г. Воронков, Г.И. Зелчан, Э.Я. Лукевиц. - Рига: Зинатне, 2008. - 588 с.

Аллер, Л.Х. Распространенность химических элементов / Л.Х. Аллер. - М.: Изд-во иностранной литературы, 1963. - 357 с.