Статьи

В сущности, наноструктурные материалы и наночастицы уже давно производятся и используются в различных промышленных производствах (нанопористые фильтры, материалы для фотографии, полистирольные шарики для электронной микроскопии и многое другое). Нанометровые размеры многих про-мышленно выпускаемых материалов и частиц играют важнейшую роль в их использовании, но само применение наноматериалов в практических целях (как уже отмечалось выше) не является чем-то принципиально новым или необычным. Строго говоря, истинную значимость НТ (для промышленности и общества вообще) скорее можно усмотреть в новых перспективах, функциональных возможностях и методиках, описанных  в других статьях на этом сайте.

Говоря о возможных стратегиях производства наноструктур, следует четко различать исходные материалы и индивидуальные компоненты. Некоторые из стандартных компонентов (например, фуллерены) могут использоваться как самостоятельно, так и для создания более сложных объектов (нанослоев и т. п.). Отдельные наночастицы, в определенном смысле, также можно рассматривать как в качестве «рабочих* компонентов или материалов, так и в качестве специальных устройств и элементов (например, для направленной доставки лекарственных препаратов, маркеров для анализа биомолекул и т. п.). При этом следует проводить принципиальное различие между физическими и химическими методами изготовления структур. Очень развитые химические методы охватывают классические приемы коллоидной химии, а также новейшие подходы, например использование мицеллярных микроэмульсий. Обычно цель заключается в синтезе частиц данного соединения, включая и органические частицы с заданным диаметром и возможно более узким распределением размеров самих частиц.

Строго говоря, комплексное измерение параметров структуры любого объекта состоит, прежде всего, в точном количественном описании его трехмерной геометрии с достаточной точностью, а следующий этап аналитического изучения сводится к определению требуемых функциональных свойств данной структуры (например, ее химического состава, электропроводности, механических и оптических свойств и т. п.). Описание геометрических или функциональных свойств исследуемой структуры осуществляется, формально говоря, соответствующими приборами или зондами. Как показано на рис. 6.1, общий процесс исследований и анализа заключается в том, чтобы вызвать «реакцию» образца на «спровоцированные» зондом воздействия, что позволяет получить информацию относительно его физико-химических свойств. В оптическом микроскопе «реакция» образца определяется с помощью комбинаций падающего на него или проходящего видимого света, то есть регистрируется в форме интенсивности распределения отраженного света (с помощью глаза или камеры). Оптические измерения дают возможность не только получать информацию о геометрических размерах достаточно крупных объектов, но и позволяют, кроме того, оценить некоторые другие характеристики, связанные, например, с цветом объекта или его способностью к флуоресценции.

...
В настоящее время в качестве пьезоэлемента в таких устройствах широкое применение находят пьезотрубки, трехмерное перемещение которых (с помощью перпендикулярно направленных электродов на внешней стороне) может регулироваться довольно сложным образом, что схематически представлено на рис. 6.10. При надлежащей настройке (подборе размеров пье-зотрубок,  температуры  и т. д.) такие  устройства  позволяют осуществлять   точные   манипуляции   во   всех   направлениях пространства.

Любое производство материалов или их компонентов предполагает предварительную разработку соответствующих подготовительных и аналитических методов (последние нужны для оценки намечаемых и получаемых характеристик и их сравнения с заданными величинами). Разумеется, при массовом производстве подготовительные и аналитические методы должны, конечно, отвечать особым условиям, которые вовсе не требуются при изготовлении изделий в штучном или специальном производстве. Аналитические методы имеют особое значение для обеспечения эффективности производства и гарантии качества изделий.