Виктор Балабанов - Нанотехнологии. Правда и вымысел

• Название: Нанотехнологии. Правда и вымысел
• Автор: Виктор Балабанов
• Жанр: Прочая научная литература

Авторы книги знакомят читателей с относительно новым научно-практическим направлением знаний – нанонаукой – и уделяют большое внимание популяризаци и достижений нанотехнологий. В книге рассматриваются по большей части не какие-то фантастические проекты, а разработки, уже реально применяемые или находящиеся на этапе исследований. При чтении книги каждый сможет получить для себя некоторые неожиданные знания о взаимодействии наночастиц, имеющих размеры атомов и молекул, и сделать неожиданные открытия из удивительного мира нанотехнологий.

В книге разрушаются многочисленные мифы и стереотипы, связанные с нанотехнологиями.

---

Нанотехнология (по Танигучи) – процесс разделения, сборки и изменения свойств материалов путем воздействия на них одним атомом или одной молекулой вещества.

Нанотехнология инкрементная (англ. increment – возрастание, увеличение) – технология значительного усовершенствования существующих продуктов за счет применения наноматериалов.

Нанотехнология молекулярная (по Дрекслеру) – совокупность методов и приемов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включающие в себя компоненты размерами менее 100 нм хотя бы в одном измерении. В результате объекты получают принципиально новые качества, позволяющие осуществлять их интеграцию в полноценно функционирующие системы большего масштаба. В более широком смысле – методы диагностики, характерологии и исследований таких объектов.

Нанотехнология прикладная – рассматривает задачи и конкретные способы практического применения (реализации) нанотехнологий на нужды человечества.

Нанотрибология – раздел трибологии, изучающий физико-химические процессы в пределах наноразмеров.

Нанотрубка (англ. carbon nanotube, CNT)  – трубка нанометрических размеров, состоящая из отдельных атомов углерода и имеющая искусственную структуру. Предназначена для коммуникаций, передачи энергии и сигналов, а также построения новых материалов на базе углерода.

Наноэнергия – количество энергии (теплоты), необходимое для нагрева одного грамм-атома наноструктуры от температуры абсолютного нуля (-273 °C) до полного испарения (возгонки) при температуре кипения.

Номекс (англ. nomex ®) – синтетическое мета-арамидное волокно (полное название мета-фенилендиамин-изофталамид), созданное фирмой Du Pont de Nemours & Co. Полимерная цепочка имеет меньшую прочность, по сравнению с пара-арамидом кевлар, однако является более гибкой, что придает ей хорошие текстильные свойства. Стойкость волокна номекс к изгибу в три раза выше, чем полиэфира. Вследствие высокой термостойкости применяется для фильтрации горячих газов, при изготовлении одежды для пожарных и т. д.

Нуклеация (лат. nucleus — ядро) – первая временная стадия (фаза) наступления фазового перехода от одного агрегатного состояния вещества к другому. Подразделяется на гомогенную (протекающую в однородных средах) и гетерогенную (протекающую в гетерогенных системах). При последней инородные частицы (ионы, пылинки, загрязнения и т. п.) выступают в качестве гетерогенных центров, на которых и зарождаются капли нового агрегатного состояния вещества.

П

Пико… (исп. pico – малая величина) – приставка для образования наименования дольных единиц, по размеру равных 10-12 исходной единицы. Обозначения: русское – п , международное – р. Пример: 1 пФ (пикофарада) = 1012 Ф.

Плазма (греч. пласма — вылепленное, оформленное) – в физике и химии – полностью или частично ионизированный газ, иногда называемый четвертым (после твердого, жидкого и газообразного) агрегатным состоянием вещества.

Поверхность (межфазная граница)  – общая часть двух смежных областей пространства различного фазового состояния, обычно толщиной в несколько атомных слоев.

Поверхность ювенильная (лат. juvenilis — юный) – так в трибологии принято называть поверхности, свободные от оксидных пленок и различного рода загрязнений, образующиеся в результате контакта (трения) одной поверхности о другую и обладающих повышенным энергетическим потенциалом.

Препаратремонтно-восстановительный (эксплуатационный)  – специальный препарат автохимии, содержащий комплекс химически и поверхностно-активных веществ и предназначенный для восстановления триботехнических свойств поверхности трения и технических характеристик обработанной техники.

Препреги (сокр. от англ. pre-impregnated – предварительно пропитанный) – слоистые наполнители (стеклоткани, углеродные ткани), пропитанные термореактивным связующим, частично отвержденные. Нанокомпозиционные препреги можно успешно применять для изготовления корпусов самолетов и вертолетов, лопастей ветроэнергетических установок и т. д.

Пленка сервовитная (лат. servo vitte — спасать жизнь) – особая структура на поверхностях трения толщиной в несколько сотен нанометров, характерная для эффекта безызносности. В ней реализуется особый механизм деформации, протекающий без накопления дефектов, свойственных усталостным процессам.

Р

Реметаллизант (металлоплакирующая, присадка)

(франц. plaquer — покрывать) – порошковая или ионная микро-или нанодобавка на основе пластичных металлов к топливносмазочным материалам, технологическим и другим средам, реализующая эффект избирательного переноса при трении (эффект безызносности).

Репликатор (франц. replique, итал. replica, от лат. replico – повторяю, отвечаю) – наноробот, способный к созданию своей копии, то есть самовоспроизводству. Наиболее очевидные примеры репликаторов – ДНК-последовательности, так как они многократно копируются при делении клеток. Может быть пассивным или активным, конечным или бесконечным.

С

Сажа — аморфный (греч. а – не– и морфи – вид, форма; не имеет кристаллической структуры и, в отличие от кристаллов, не расщепляется с образованием кристаллических граней) углерод – продукт неполного сгорания или термического разложения углеводородов в неконтролируемых условиях, например при работе дизельных двигателей. Размер большинства частиц сажи, например, в дизельной эмиссии – от 50 до 180 нм.

Светодиод (LED-светодиод) (англ. light-emitting diode, LED)  – прибор, основанный на наноразмерных гетероструктурах; преобразует электрический ток в световое излучение.

Сенсор (англ. sensor — датчик) – первичный преобразователь, элемент измерительного, сигнального, регулирующего или управляющего устройства системы, преобразующий контролируемую величину в удобный для использования сигнал; широко применяется при построении систем автоматизированного управления.

Сервис безразборный (англ. service – производить осмотр и текущий ремонт) – комплекс мероприятий, направленных на осуществление операций технического обслуживания и ремонта агрегатов без проведения разборочно-сборочных операций. Может включать операции обкатки, диагностики, профилактики, автохимического тюнинга, очистки и восстановления как отдельных трущихся соединений, так машин и механизмов в целом.

Серпентин (лат. serpens – змея, змеевик (устар.)) – минерал группы магниево-железистых гидросиликатов с цветом от зеленовато-желтого до темно-зеленого и пятнами, делающими его похожим на змеиную кожу. Является одним из активных компонентов многих ремонтно-восстановительных нанопрепаратов, особенно геомодификаторов.

Сингулярность (лат. singularis — единственный) – единичность существа, события, явления. В общем виде – точка во временном, понятийном или любом другом пространстве, в которой нарушаются законы, обрывается непрерывный ход вещей.

Сингулярность технологическая (по Курцвейлу) – феноменально быстрый научно-технический прогресс (даже значительнее, чем научно-техническая революция), основанный на мощном искусственном интеллекте (существенно превосходящем человеческий) и киборгизации людей.

Синергетика (греч. син – совместное и эргос – действие) – научное направление, изучающее закономерности, которые управляют процессами самоорганизации в биологических, технических, химических и др. системах.

Т

Термодинамика (греч. термо — тепло и динамис – сила) – раздел физики, изучающий соотношения и превращения теплоты и других форм энергии. В отдельные дисциплины выделилась химическая термодинамика, которая изучает физико-химические превращения, связанные с выделением или поглощением тепла, и теплотехника.

Техника наносистемная – созданные полностью или частично на основе наноматериалов и нанотехнологий функционально законченные системы и устройства, характеристики которых кардинальным образом отличаются от показателей систем и устройств аналогичного назначения, созданных по традиционным технологиям.