Третьяков Ю.Д. Нанотехнологии. Азбука для Всех
Подождите немного. Документ загружается.
в
перспектипе
ба
тарейки
нанометровых
раз
меров
смог
у"
применяться
дл
я
пи
тания
нано
м
а
ш
и
н
,
М
Э
М
С
,
умной
пы
ли
(с
м.
Ум
н
ы
е
мате
риа
л
ы
)
,
микроп
еч
атных
ин
тегр
ирован
ных
схем,
ак
тив
ны
х эл
е
м
ентов
р
адиочас
то
тных
ан
те
н
н
ме
ток
.
Они
,
нес
омненно,
иайдут
при
м
е
н
ени
е
11
микро
э
лектронике
,
ме
дицине
и
д
р
у
г
и х
отрас
л
ях
на
уки
.
В
т
о
ж
е
время
,
ког
ла
г
о
в
о
р
ят
о нан
обата
рейках
,
обычно
имеют
11
ви
д
у н
е
на иора змер
самой
ба
тарейки
,
а т
от
факт,
ч
т
о
при
ее и
з
г
о
т
о
м
е
н
и
и
испо
л
ьзов
али
нанатехн
оло гии
.
Сей
час
э
т
о
м
у
р
а
з
де лу
науки
,
ко
торый
часто
на
зы
ваю
т
нансионик
ой
.
посвящены
це
лы
е
ра
з
де л
ы
а
б
ко
н
фе
ренций
,
о ргани
з
уются
новые
фирмы
и
компа
ни
и.
Э
то
свя
за
но
с
тем
,
ч то
все
бо
лее
вост
ребо
ван
ными
с та
новя
тся
н
адежн
ые
,
д
ол
гове
чные,
бе
зопасные
и
д
е
ш
е
в
ы
е
хим
ические
и
с
т
о
чн
и
к
и
тока
(Х
ИТ)
.
Мировой
р
ы
н
о к
та
к и
х
п ро
дукто
в
пре
выс
ил
в
2006
г
.
50
м
лр
д д
о
лл
а
р
о
в
и
чре
звычай
но
перспе
ктивс
н
с т
о
ч
ки
з
р
е
н
и
я
пр
ивлече
н
и я и
н
в
е
стиц
и
й
.
Типичн
ый
пр
име
р
побе
ды
«
б
аг
а
р
е с
ч
н
ы
х
н
а
н о
те
хн
о
л
о
ги
й
»
-
ш
ироко
и
звестный
д
ол
го
ве
ч
ный
э
леме
нт п
итан
ия
-Дюрас
ел
»
.
Наверняка
вы
д
о
сих
пор
п о
мни
те
навя
зч
ивую
т
е
л
е
р
е
кл
а
м
у
с
бод
р
ым
розовым
з
а
й
ч
и
к
о
м
-
б
а
р
а
б
а
н
щи
ко
м.
к
о
т
о
р
ы
й
ш
у
ми
т
«
в
10
р
а
з
д
ол
ь
ш
е"?.
В
эт и х
ба
та-
в
Рис
.
1.
М
и
р
ба
тареек:
а
-
схе
мат
ичес
кое
пред
ст
ав
л
ени
е п р
и н
ц
и
па
р
а
б
от
ы
I\
И
Т
ИЙ
-
ИО
Н
НО
ГО
аккум
у
л
ят
ор
а
,
6-
25
000
пара
мел
ь
но
соединен
н
ых
н
а
н
о
б
ат
аре
й
.
в
-
ви
д
н
а
ар
х
и
те
кту
р
н
ы
й
анса
м
бл
ь
«
п
а р
к
Б
ат
ар
е
ек
.
В
Не
ю-Й орк
е
138
• • •
рейках
са
м
ы
й
дешев
ый
и
изв
естный
ещ
е
с
1867
г,
марг
а
нец
-ц
и
н
ко
в
ый,
Zп-
Мп О
l
,
элем
е
нт
фран
ц
уза
Жор
ж
а
Лекла
нше
обрел
вт
о
р
у
ю,
«
н а
н
о
м
а
те
ри
аль
ную»
,
р
еи
н
к
ар
н
аuию
за
сч
е
т
и
зменения
л
ис
п
е
р
е
н
о
сти
составля
ю
ш
их
е
го
к
о м
п
о
не
нт.
В
н
а
с т
оящ
ее
в
ре
мя
п
о
в
с
ем
у
мир
у
пров
о
дится
о
громнос
количество
экспе
р
име
н т
о
в,
позв
оля
ющ
их
полу
ч
ил,
из
вес
тный
в
с
е
м д
и
о
к
с
и
д
мар
га
нца
в в
иде
наночастиц
.
наиопл
астин.
н
ано
у
с
ов
11
д
а
ж
е
н
анот
рубок.
И
з
ве с
тно
та
кже,
что
т
а
ки
е
матер
и
алы
р
а
бо
та
ю
т
в
б
а
т
арей
ках
доль
ше
,
б
ыст
рее
пе рс
за
ряжаются
в
акк
ум
у
л
я
торах
,
е
с
л
и в
н
их
и
н
т
ср
к
алир
ов
ан
л
ит
ий
.
Кром
е
л
и
о
кс
ида
ма
р
ганц
а вс е е
щ
е
рас
пр
о
стр
ан
ены
ма
н
га
нит
ы
со
ст
ру
ктуро
й
шп
и нели.
сл
о
и
стые
ко
бал
ьт
ит
ы
л
и
т
и и
.
в
п
о
с
лед
н
ес
вр
е
м
я
вс
е
ч
аше
ИСПО
ЛЬЗУЮ/
'си
угле
род
н
ые
ин
е
у
г
леро
дные
на-
нотрубки
.
д
и
с
к
с
ил
т
ита
н
а
и
т
.
д,
(рис.
2),
В по
с
ле
дн
ее
время
вс
е
бо
льше
и
боль
ше
систем
ста
иовя
тся
по
тенци
аль
ны
ми
ка
ндид
атами
дл я ис
поль
зования
в
навоионикс
.
К
ним
,
н
апример
,
относится
ма
т
ери
ал
LiF
eP0
4
с
карк
асной
стр
ук
турой
мин
е
рал
а
о
ливин
а
,
срок
с
лужбы
а
к
ку
мул
я
торов
на
осн
о
ве
которого
.
ПО
прогн
о
зам
.
ув
ели
читс
я
по
с ра в
не
н
и
ю
с
ир
е
п
ы
дущими
обр
азц
ами
в
1
О р
аз
,
мошно
сгь
в
о
зр
асте
т
в
5
ра
з
,
з
н
а
ч
и
тел
ь
но
у
ме нь
ш
и
тс
я
время
за
р
яда
(бо
ле
е
90%
емкос
т и
ч
ере
з
5
ми
н
у
т)
.
П
ервы
е
комм
ер
ч
еские
о
б
раз
н
ы
в
торичны
х
химич
е
ских
ис
т
очников
т
о
к а
,
агр
е
с
сивно
р
ек
л
а
миру
е
мы
е
фирм
ами
Toshiba ,
Nallosafe
и
д
р
.
,
с
пособ
ны
за
р
яж
ат ьс я
уже
не
за
ч
асы
,
а
за
минуты
,
те
р
я
ют
т
ол
ь
к
о
проиен
ты
е
м
к
о
ст
и
п
осл
е
тысячи циклов
з
а
р
ял
к
а-
р
а
з
р
я
л
к
а,
мо
г
у
т
рабо
та
т
ь
при
те
мп
ератур
ах
до
-40
0
с.
Рис.
2.
Потенциа
льные
к
энаиаагы
АЛЯ
пр
именен
ия
в
х
имических
и с
т
о чн
и
к
а
х
тока
(
Ф
Н
М
МГУ
им
.
М
.
В
.
Ло
моносова)
.
д
-
наноструктуриров
анные
п
о
р
о
ш
и н к
и
АИОКСИА8
титана
после
гиароте
р
маеьной
обработ
ки
,
6 -
нанотрубк
и
на
о
снове
оксид
а
вана
дия,
в
-
~
В
О
АО
РОСЛ
И
"
и
з
н
ановискеров
т
а к
наз
ывае
мых
-
в
а
н
а
в
и
е
в
ы
х
бронз
»
BaV
90
)(
.
~
3.39
Пр
и
и
спол
ьзова
нии
мате
р
иало
в
н анои
оники
,
коне
ч
но
,
во
з
н
и
кают
и
новые к
а
м
н
и
преткно
вения
.
На
прим
ер
,
и
з
-
за
в
ы
с
о
к
о
й
реакционной
с
п
ос
о
бн
ости
нан
оча
стиц
ы
с
у
довольствием
реа
ги
руют
с
элек
т
ролито
м
и во о б
щ
е
со
вс
ем,
с
чем
со
п
р
икаса
ютс
я
.
В
со
с
тоянии
покоя
бат
а
р
ейк
а т
е
ря
ет
в с
ре
д не
м
7- 10%
з
а
п
а
са
э
н
е
р
гии
,
п
о
ск
о
льку
эл
е
кт
р о
хи
м
и
ч
е с
ка
я
реакция
иде
т и
тогда,
когд
а
б
а
таре
йка
не
под
клю
чена
к
по
тр
еби
т
е
лю
э
ле
к
т
роэ
не
рг
и
и
.
По
этому
в
н
ек
о
т
о
ры
х
с
лучаях,
на
пример
,
дл
я к
онтр
о
ля
р
адио
ак
тивно
сти
и
ли
нако
п
лени
я т
о к
с
и ч
н
ых
веществ
,
в
пала
т
ах
ин
те
нсивно
й
т
е
р
а
п и и
и
в
оп
ераци
онны
х
чр
е
з
выч
а
йно
в
ажн
а
ра
зработк
а
т
ак
н
а
зыва
емых
резер
в
н
ых
батарей
,
в
ко
торых
элект
ро
л
ит
о
т
де
лен
о
т
э
ле
к
т
род
о
в
д
о
те х
п
ор,
п
ок
а
б
ат
ар
ея
н
е
ак
тивиров
ан
а
.
С
ис
по
льзова
ни
е
м
нано
те
х
н ол о
г
и
й
,
а
им
енн
о
,
с
изобрете
ни
е
м
-на
но
т
равы
-
и
з с
уп
ерги
др
оф
обных
(н
е
см
ачив
а
ем
ых)
стол
бико
в к
рем
н
и
я
,
способн
ых
и
зменять
в
еличин
у
смачив
аемости
в
з
а
в
и
с
и
мости о
т
приложенн
ого
н
апряжения
,
появля
ет
ся
реальн
ая
воз
м
ожност
ь
эн
а
ч
и
те
ль
но
ми
ниатюризировать
такие
ба
тареи
(
комп
ания
mPhase)
.
При
со
з
дании
микр
о
-
и
н
ан
обатар
сек
не
обя
за
тельно
исп
о
льзовать
наночас
тицы
.
Часто
при
м
е
н
я
ют
д
р
у
г
о
й
подх
о
д
,
к
огда
с
оздают
«1
1<1
'1-
ку
»
д
в
ум
е
р
н
ы
х,
планарных
гетероструктур
.
Че
ре
луюши
еся
сл
о
и
со
с т
оят
и
з
Li
Co0
2
и
ли
LiМП
204
-
катода
,
э
л
е
ктрол
ита
-
пле
н
ки
в
вид
е
ок
сииигр
ила
-фосфида
л
ит
и
я
и анод
а
-
О
К
С
И
Н
ИТ
рид
а
о
лова-кремни
я
.
Геометрическая
плотность
э
н
е
р
г
и и достиг
ает
0,28
м
А
ч
/с
м
2
.
В
концепции
трехмерных
(3О)
бат
ар
ей
с
эндвич
е
вая
струк
тура
формируется
н
а
л
ю
б
о й
неплоской
(пер
форированно
й)
пов
ерх
нос
ти
,
со
держаще
й
до
20000
отверстий-каналов
на
к
аждом
кв
адрат
ном
сантиметре
.
Т
аки
е
батареи
в
10
-100
ра
з
э
ф
фс
кт
и
в
н
с е
обычных
.
Ли
те
ра
тура
1. И
ван
ов
-Шии
А
.К
И
оник
а т
вердого
те
ла.
Т
.
1
,2
.
2. Jiang
с.
,
Но
з
оп
о
Е
,
Zhou Н
.
Nanotoday. 2006. Yol. 1, N.!4.
Р
.
28.
3. Krupenkin T.N.,
Та
у/
ог
J.A.. Schneider
Т
м
.
,
Yang S. Langmuir. 2004. Yol. 20.
Р
.
3824.
140
• • •
НАНОБИЗПЕС
(Nanobusiness)
-
н
ичего не бу
дет
,
буде
т
о
дин
т
олько
нано
биз
нес
... А
вот
ВЫ
вспомни
те
мо
и
с
лова
чере
з
20
ле
т
.
Р
емейк
реплики
и
з
фильма
«
М
ос
к
в
а
сл
ез
а
м
не
верит
»
В
л
ю
б
о
м
бизнесе
чем
боль
шую
пр
ибыл
ь
В
ы
хотите
по
лучить
,
тем
бо
л
ьш
е
ри
с
ку
е
т
е
.
О
д
н о
и
з
главных
з
а
б
л
ужд
е
н и
й
н
а
н
оби
зн
е с
а
-
ми
ф
о
быстрой
прибыли
с
помощ
ью
«низ ко
висящ
и
х
яблок
».
Неко
торые
результаты
исс
ледо
ваний
В
области
нанотехно
ло
гий
,
казалось
бы,
можно
л
е
г
к
о превра
тить
в
работоспособный
и
во
с
тре
бованный
про
дукт,
о
днако
впос
ледстви
и
в
о
з
никают
проб
лемы
с
марке
тингом
и
р
е
али
з
а
цией
.
Поэтому
1\
нанобизнесе
не
всегда
мож
н
о
получить
пр
ибыль
и
с
п
о
л
ьз
у
я
«ран
н
ие
яблоч
ки
».
Необходимо
сна
чала
провест
и
р
я
д
до
пол
нительных
исследований
,
как н
а
у
ч
н
ы
х
,
так
и
маркето
логических
.
По
да
н н
ы
м
Иссле
довате
льской
с
лужбы
К
он
гресса
США
(Congressional Research Service)
м
и
ровая
промышленность
испол
ьзует
наноте
хно
логии
в
процессе
прои
з
водства
как
минимум
80
групп
по
требительск
их
това
ров
и
св
ыш
е
600
видов
сырьевых
мате
риалов,
комплектую
щих
изде
лий
И
промышленного
оборудо
в
ан
ия.
..
Ф
у
н
кци
о
ни
р у
ю
т
свыше
16
тыс
.
на
нотехноло
гич
е
ски
х
к
о
м
па
н
ий
(кон
ец
2006
г.)
,
чи
с
л
о
ко
то
р
ых
в п
о
с
л
е
дн
ее в
ре
мя
удв
а
иваетс
я
каждые
п
о
лто
р
а
го
да
.
Об
ъе
м
м
и
ровых
ин
в
е с
тиц
и
й
в
н
анои
нд
у
стри
ю
с
1996
по
2006
гг
.
вырос
в
50
раз
и
сост
а
в
ил
к
ко
нцу
2006
г
.
более
110
млрд
.
дол
ларов
.
К
сожале
н
ию,
на
Россию
прихол
итс
я
толь
ко
ме
нее
0,5%
всех
ми
р
о
вы
х
«н
ано
инвес
т
иц
ий
•.
К
2015
г
о
д
у
,
согл
ас
но
пр
о
гн
о
з
а
м
м
и
ни
ст
е
рс тв
а
т
о
р
г
о вли
В
е
лик
о
б ри
та
н
и
и
,
спр
ос
на
р
езу
л
ьт
а
ты
дея
тель
ност
и
в
о
бл
а
сти
н а
н
о
т
е
х
н
о
л
ог
ий
в
этой
стране
составит
не
менее
1
трлн
долларов
в
год,
а
численность
спец
иалисто
в
,
за
нятых
в
ней,
возрастет
до
2
мпн
челове
к
(рис
.
1).
В
этой
связ
и
с
ледует
ожидать
появле
н
ия
спроса
на
вы
пускн
иков
вузов
с
допол
ни
те
ль
н
ым
образова
нием
в
област
и
н ан
от
е
хн
о
по
г
ий.
В
сво
ю
очере
дь
,
ко
м
ме рц
иализа
ц
и
я
на
ноте
хно
лог
ий
п
о
з
в
оли
т
в
б
у
д
ущ
ем
ре
шит
ь
р яд
на
иболее
з
начи
мых
для
человечества
п
ро
б
л
ем
,
фармацевтика
катализаторы
экология
.---
'"""':::
:------...:
~..J
т
р
а
н
с
п
о
рт
наноматериалы
Рис.
3..
Основ
ные
секторы
рынка
ПРОАУКUИИ
н
анот
ехно
логий
к
2015
Г
.
(МЛРД
.
д
о
м
а
р
о
в
США
в Год
.
прогноз
М
И
н
истерства
торговли
Ве
ликобритании
)
1.41.
в
час
тнос
ти
,
об
еспечение
мировых
э
н
е
р
ге
т
и
чес
ки
х
по
требнос
тей
.
В
п
о
сл
е
д н
ее
время
ак
тивный
ин
терес
к
на
ноби
знесу
проя
вляе
т
и
венчурный
капи
т
а
л
.
в
ч а с
тно
ст
и
,
в
2006
г
.
е
г
о
инвестиции
в
сек
тор
н
ано
техн
о
л
о
ги й
сос
тави
ли
поч
ти
10
МЛР
д
.
д
о
л
ла
р о
в
.
Напр
а
в
ленная
по
ддержка
малого
би
з
нес
а
венчурными
фон
д
ами
по
зво
ли
т
с
дела
т
ь
ре
зкий
ска
чок
как
в
ассор
тименте
выпускае
мой
нанопро
д
укции
.
т а
к
и
в
ее
конкур
енто
способн
о
с
ти
.
Пр
об
л
емы
,
к
асаюшиеся
б
е
зопас
ности
н
ан
ом
а
т
ериа
лов
,
мо
г
ут
умери
ть
пы
л
инвес
тор
ов
.
н
о
вря
п
л
и
о
с
т
а
н
о
вят
поток
ка
пи
тал
ов
в
т
а
ку
ю
мн
огообешаюшую
об
лас
т
ь
.
как
н
аноби
знес
.
С
ледуе
т
по
дчеркнуть
ч
то
д
о
х
од
ы
от
инвес
ти
ц
и
й пря
мо
проп
орци
ональны
к
ачест
ву
инфор
-
м
ации
,
ко
торой
Вы
обл
адаете.
В
н
ан
оби
эн
ес
е
т
ол
ь
к
о
сист
ема
тическое
и
з
уч
ение
вс
ей
мир
ово
й
наноин
лустрии
в
ее
вза
и
м
осв
яз
и и
р
а
зви
тии
может
быть
осн
овой
приня
тия
в
ерны
х
р
ешений
.
Для
эт
о
го
надо
уме
ть
соп
ос
тави
ть
м
н
оже
с
тв
о
аспек
то в
проб
лемы
-
о
т
ф
уг
ш
а
м
ен
т
альных
на
у
чны
х
основ
до
в
опросов
л
ог
ист
и
к
и.
К
сож
але
нию
,
д
е
й
ст
в
у
ю
щ
а я
сейч
ас
сис
те
м
а
обра
зовани
я
не
в
состоянии
по
л
г
о
тови
ть
та
ких
унив
ерс
аль
ных
специалис
т
ов.
по
эт
ом
у н
а
учит
ьс я
можно
т
ол
ь
ко
самостоя
те
льно,
Х
о
тя
нано
техно
лог
ии
н о
вы
и
рев
о
люцион
ны
,
наноби
знесу
,
ка к и
л
ю
б
о м
у
д
р
у
го
м
у,
не
об
хо
димо
най
ти
четкий
п
уть
к
прибы
льносги
.
Можно
ска
з
а
ть
ч
то
ну
жно
со
зланать
нано
тех
но
логни.
по
дходящие
дл
я
би
знес
а
,
а
не
строи
ть
би
знес
,
по
дхо
д
я
щий
для
нано
те
хно
ло
гий
,
Ли
т
ер
а т
ур
а
1.
Р
ат
н
е
р
М
.
,
Р
ат
п
е
р
л.
Н
а
но
т
ех
но
ло
ги
я
.
Прос
т
о
е
объяснен
ие
оч
ере
дно
й
гени
аль
ной
ицси
.
М
.
:
Д
и ал
ск
ти
к
а
,
2005.
2. Cheerham
А.
К
,
Grubsrein
г
.з
.н
.
M
a
t
e
гi
al
s
Today. 2003. Vol. 6, NQ12 (suppl. 1).
Р
.
16- 19.
:1.42
НАНОТЕХНОЛОГИ
И
НАНОВЕСЫ
(Nanobalance)
Т
ех
ник
а
б
у
д
у
щ
е го
-
эт
о
,
пре
жд
е
всег
о,
фи
зик
а
и
е
е
прилож
ениях
.
А.Ф.
Иоффе
Вы
к
ог
да
-нибу
дь
пробсвали
взвесить
пы
линку
с
п
омощью
обычных
весов?
Наверно
е
,
нет
,
"р
яд
ли
та
к
о
е
бесперспек
тивное
заня
тие
кому
-то
при
де
т"
го
лову
-
дЛЯ
всех
очеви
дно
,
что
частичка
,
масса
которой
намного
меньше
точности
весов
,
остане
тся
незамеченной
,
Это
и
не
страшно,
скажете
Вы
,
зачем
вообще
ее
взвешивать!
Давайте
з
ад
у
м
а
е
м
с
я
.
а
как
же
быть
с
другими
мелкими
объектами
,
например
,
на
ночастицами?
Хорошо
и
звестно
,
что
свойства
наноструктур
во
многом
определяются
их
раз
мером
И
формой
,
и
в
ходе
синтеза
практиче
ски
нево
зможно
по
лучить
набор
абсо
лю
тно
иден
тичных
наночас
тиц
.
Поэ
тому
,
измеряя
физические
свойства
наноструктурироваиных
• J:
.:
объектов,
мы
,
как
прави
ло
,
но
лучаем
сре
днюю
характеристику
объемного
образца
,
прак
тичс
ски
ничего
не
говорящую
о свойствах
обра
зу
юших
е
го
нанофра
гмен
тов
.
В
связи
с
эт и
м
од
пои
и
з
ключевых
задач
нанонауки
являе
тся
изучение
свойств и н
дивидуальных
наночас
тиц
с
заранее
известной
и
четко
выраженной
атом
ной
структурой
.
Очевидно,
что
слишком
маленький
размер
наночастиц
,
так
же
как
и
в
с
лучае
с
пылинкой
,
д
е
л
а
е
т
нево
зможным
примененис д
л
я
э
того
традиционных
измерите
льных
ме
то
дик
.
Даже
самые
современные
при
боры
имею
т
точиость
порядка
10-9
г
,
'ПО
на
много
ПОРЯдков
превы
шает
массу
е
диничных
наночастиц
,
То
ес
ть
в
ианомире
нужны
свои
измерительные
нансии
струменты!
В
со
з
дании
таких
инс
трументов
в
очеред
ной
раз
,
б
лаго
даря
своим
уник
альным
элект
ронным
и
механическим
свойствам,
помог
ли
углеродные
нанотрубки
,
способные
прово
дить
э
л
е
кт
р
и ч
е с
к
и й
ток
и
об
л
адающие
высокой
ме
ханической
прочностыо
.
Ес
ли
к
углеро
дной
нанотрубке
,
один
коне
ц
которой
прочно
закреп
лен
,
а
другой
остае
тся
свобо
дным
,
при
ложить
внешнее
напряжение
,
то
ин
дуцированный
заряд
преимушественно
сосре
доточивается
на
свобо
лном
конце
,
и
за
счет
э
лектростатических
си
л
происхо
ди
т от
клонение
нанотрубок
о
т
исходного
по
ложения
.
При
ложение
попеременно
отрицате
льного
и
положительно
го
напряжения
по
зво
ляет
осуще
ствлять
цикл
нагрузка
-разгрузка
тр
у
б
к
и.
Если
пой
ти
д
ал
ь
ш
е
и
менять
частоту
по
даваемого
напряжения
,
т
о
можно
доби
ться
резонанса
с
частотой
собс
т
вен
ных
ко
лебаний
наногрубки
,
что
позво
лит
точно
измерить
д
а
н
н
у
ю
харак
-
1.43
Рис.
:L
Ко
л
еба
ни е
у
гле
ро
АНОЙ
нанотруб
к
и,
на
гр
уже
нно
й
наночае
т
и
uей
с
массо
й
по
ря
д
ка
22'
10 -15
Г
теристику.
Ре
зонансная
час
то
та
ко
лебаний
уг
леродной
нанотрубки
опре
де
ляется
д
и
а
м
ет
р
о
м,
длиной
и
прочностыо
на
и згиб и
является
ее
индивидуальной
характерис
тикой
.
В
2000
го
ду
американскими
учеными
и
з
Georgia
Institute
оfТесhпоl0gу
было
предложе
но
испо
льзовать
описанный
принцип
дл
я
со
з
дания
самых
маленьких
и
чувс
твите
льных
Бе
сов
в
мире
.
Дейс
твите
льно
,
ес
ли
опреде
ли
ть
частоту
собственных
ко
лебаний
от
це
льной
на
но
трубки
.
а
затем
прикрепить
к
ней
исс
ле
дуе
мый
нанообразец
.
то
оказывается
.
'1'10
резонан
сная
частота
ко
лебаний
уменьша
ется
бо
лее
чем
на
40% 110
сравнению
с
ненагруженной
труб
кой
.
В
результате
с
высокой
точностью
можно
рассчитать
массу
образца
вп
ло
ть
до
ве
личин
масс
порядка
10 - 15
Г
.
Д
ЛЯ
этого
необхо
димо
только
откалибровать
уг
леродную
нано
трубку
,
чтобы
опреде
лить
ее
жесткость
(рис
.
1).
В
перспсктивс
т
а
к
и
е
весы
могут
быть
ис
пользованы
для
измерения
масс бо
льших
био
молеку
л
и
биоме
дицинских
объек
тов
,
напри
мер,
вирусов
.
Ли
тера
т
ура
1. Wang Z.L., I'oncharal 1'., de
Неег
W.A. Joumal
о
Г
physies and ehemistry
оГ
solids. 2000. Yol. 61.
Р
.
1025.
2. htlp:Uwww.enews.ru/n ews
/to
p/ index.shtml?2006/08/29/209650
14
,,;,4
_
• • •
НАНОВОЛОЮIA
(Nallojibres)
О
г
л
я
н
у
лся
П
а
у
ч
ок
,
а
11
угол
ке
т
ол
ь
ко
ни
т
очк
а
ОСТШ1
3
СЬ
н
а
суч
ке
.
С
т
ал
ж
уч к
о
в
он
,
р
а
зн
ых
б
а
б о
ч
ек
скли
кать
,
Ч
ер
е
з
ни
точ
ку
-в
ер
е
во
ч
к
у с
кака
ть!
При
го
ди
л
а
сь
пау
т
и
нка
д
л
я
до
б р
а
.
Т
ут
и
с
каз
о
ч
ку
кон
ч ат ь п
р
иш
ла
п
о
ра.
Ю
.
Люб
имиева
Ес
ть
о
дин
д
ет с
к и
й
стишок
,
ко
торый
начи
нае
тся
сл
ова
м
и
«
С
плел
о
днажды
паутинк
у
па
УЧОК
,
>.
Так
во
т эт
от
самый
паучок
и
не
подо
з
р
е
в
ал
.
чт
о
со
з
дал
чре
звычайно
ин
тересный
нан
ообъ
ск
т
-
наноrю
локно
.
О
днако
не
ТО
ЛьКО
пауки
ум
ею
т
плес
т
и н
аново
локн
а
.
Это
научи
л и
с ь
дела
ть
и
л
юл
и,
ра
зработавши
е
так
назы
ваемый
м
е
то
д
эл
е
ктр о
сп
и н
н
и н
г
а,
испо
ль
зован
н
ы
й
пе р во
на
чал
ь
но
лля
п
олучения
у
льтра
тонких
по
лимерных
во
локон
,
а
в
д
ал
ь
не
й
ш
е
м
-
для
по
лучения
ра
знообра
зны
х
неор
ганических
и
органо-неор
ганических гибри
дных
нановоло
к
он
.
Обр
а
зование
во
локон
в
ме
тоде
эл
е
ктр
о
спиннинга
осу
шес
твляе
тся
и
звержени ем
эл
е
кт
ро
заряженн
ой
струи
и
з
т
о н
к
о
г
о
капилляра
по
д
д
е
йс
т
в
и
е
м
высоко
го
н
а
пря
ж
ении
(рис
.
1).
Ко
г
да
с
труя
высыхае
т
или
з
ат в е
рд
е
в
а
ет,
о
с
т
а
ют
с я
эл
е
кт
р и
ч е с
к
и
з
а
р
я
ж
е
н н
ы
е
во
локна
.
которые
часто
обра
зуют
переп
ле
тенный
с
лой
.
Морфо
л о
г
и
я
наново
локон
з
а
в и
с
и
т
о
т
ус
ловий
по
лу
чения
,
включая
концентрацию
рас
твора
,
силу
прикл
адываемого
э
л
е
к
т
р
и
ч
е с
к
о
г
о по
ли и
ск
о
рость
пос
тавки
рас
твора
прекурсора,
По
лучен
ные
таким
способом
наново
локна
з
ат
е
м
мож
но
собира
ть в
удобные
геоме
трические
формы
,
например,
по
лотна
.
Мето
дом
э
лектроспиннинга
можно
по
луч
а
ть
во
локна
д
и
а
м
е
т р
о
м
д
о
неско
льких д
е
с
ятк о
в
наноме
тров
(рис
.
2).
Масса
такой
нанони
ти
Раствор
или
расплав
полимера
Рис.
1~
Схе
мат
ическое
прев
с
таваен ие
процесса
эл.ектроспинн
инг
а
1.45
Рис.
2.
Полипропи
л
еновы
е
во
локна
,
похуче
н
ные м
е
те
ДОМ
эл
ек
т
рос
п и н
н
и
нга
и
обыч
но
г
о
вытя
гивания
.
Аиаметр
нан
о
н и
т
и
,
по
хуч
е
нио
й
м
еТОАОМ
элек
т
р
ос
п и н
н
и
нг
а
.
со
с
та
в
л
я е
т
- 300
нм
чре
звычайно
мала.
Например,
если
учесть
,
что
расстояние
между
Землей
и
Луной
составляет
380
т
ы
с
.
км
,
то
понадобится
всего
лишь
~
3
г
нановолокна
диаметром
100
нм
И
плотнос
тью
1
г
/см
З
для
Т
О
Г
О
,
чтобы
соединить
нашу
плане
ту
с
ее
единственным
спутником
.
За счет
ма
ло
го
диаметра
наново
покна
об
ладают
большой
уде
льной
п
лощадью
поверхности,
что
чре
звы
чайно
важно
дЛ
Я
биомедицинских
и
промыш
л
е
н
н
ы
х
примеиений
.
Нан
оволокна
нашли
применение
в
многочис
л
е
н н
ы
х
областях
современной
жизни.
Как
и
дру
гие
нитевидные
материалы.
наново
локна
,
по
лученные
методом
эл
е
к
т
р
о
с
п
и
н
н
и
н
г
а,
можно
испо
ль
зовать
в
качестве
армирующих
волокон.
Персплст
енные
наиоволокиа
образуют
пористую
структуру,
где
размер
пор
находится
на
уровне
или
только
чуть
больше
д
и
а
м
е
тр
а
нанонигей.
а
отношение
объема
материала
к
объему
пор
со
ставляет
~
1:3,
ч
то
при
во
дит
К
высокой
про
пускной
способности,
а
значит
,
нановолокна
яв
ляются
от
личным
материалом
для
со
здания
фильтров
И
защитной
о
дежды.
Наверное
,
самым
распространенным
является
испо
ль
зование
на
новолокон
в
биомсдицинских
целях
.
Так
,
кость
представляет
собой
компо
зит,
состоящий
из
нитей
коллагена
,
на
которых
из
раствора
кон
денсируются
кристаллиты
гидроксиапатита,
при
д
а
ю
щ
и
е
кости
необхо
димую
прочность
.
Таким
образом
можно
соз
дать и
искусственную
кость
.
Кроме
того
,
разрабатываются
специфические
полимерные
нансвоиокна
для
восстановления
нервной
системы
и
кровеносных
сосу
дов.
На
новолокна
неорганических
материалов
также
находят
широкое
применение
в
ирактике
.
Так
,
нолученные
методом
электроспиннинга
и д
о
пиреванные
оксидом
э
р
б
и
я
(l ll
)
нановолокна
Ti0
2
можно
испо
льзовать
в
качестве
высокоэф
фективных
и
се
лективных
эмиттеров
для
тер
мофо
тоэ
лектрических
применений
,
Большая
площадь
поверхности
и
хорошие
транспортные
свойства
опре
деляют
возможнос
ть
испо
льзова
ния
нановолокон
в
качестве
сенсоров
.
Напри
мер
,
нановопокна
WО
з
хорошо
реагирую
т
на
присугс
твие
аммиака
в
ра
зличных
концентра
циях
,
а
водород
можно
л
е
гк
о
обнаружить
с
по
мощью
наноБОЛОКОН
полианилина
.
Так
что
,
учи
т
ы
ва
я
все
вышеска
занное
.
можно
смело
ска
зать
о
наново
локнах:
"
Ч
р
ез
в
ы
ч а й
н
о
тонкие
и
исклю
чительно
поле
зные!
»
,
Ли
тера
т
ур
а
1. Burger
С
;
H,iao B.S., Chu
В
.
Annual Review of
Маtеп
иl
s
Research. 2006. Vol
.36
.
Р
.
3
3
3
-36
8
.
146
нхноткхнохогии
нзножидкости
(Nanojluids)
Ви
де
т
ь
снуч
ал
ось
м
н
е
.
Ч
Т
О
п р
ыг
а
юг
в
м
е
дны
х
сосу
дах
Самофракий
ские
ко
льца
с
опи
лками
вм
е
с т
о
ж
е
л
е
з
а
.
бур
но
б
ушуя.
ко
т
л
а п
оц
с
о
с
у
д
о
м
к
а
ме
нь
магни
т
ный
...
Тит
Л
у
кр
е
ци
й
Кар
.
«
О
прир
од
е
ве
щей
»
На
первый
взг
ля
д
понятие
«
н
а
н о
ж
ид
к
о
ст
ъ»
кажется
абсурдным
,
ве
дь
и
бе
з
того
хоро
шо
из
вес
тно
.
ч
то
жидкости
имеют
мол
е
ку
л
ярну
ю
приро
ду
.
а
р
азмер
мо
леку
л
ре
дко
превышаег
I
нм
.
Но
В
пействигс
льност
и
.
когда
учен
ые
р
а с
с
уждаю
т
о
наножи
вкос
тях
.
речь
и
дет о
бо
ле
е
с
ложных
системах
,
чем
простая
вода
.
Н
а
н
о
ж
и
л
кос
ти
пре
лставляюг
собой
час
тн
ый
случ
ай
у
ль
т
радисперсны
х
систем
с
жидкой
д
ис
перс
ион
ной
сре
дой
.
Ес
ли
в
о
дной
жидкости
«
р
а
с
т
в
о
ре
н
ы
»
капли
д
ру
го
й
.
т
о
в
з
а
в
и
с
и
м
ос
т и
о
т
разме
ра
ка
пе
ль она
носи
т
название
м
и
к
ро-
и
ли
нано
эмульси
и
,
ес
л
и
же
в
н
е
й
рав
номерно
распре
де
л
е
н
ы
т
ве
р
д
ы
е
н
а
н о
ч
ас т
и
ц
ы
.
т
о
такую
систему
на
зывают
золем
и
ли
ко
л
лои
дным
р
а
с
т в
о
р
о
м
наночастиц
.
Еже
дневно
вы
сталкиваетссь
со
многими
примерами
наножидкос
тей
,
во
зьмем
хо
тя
бы
самый
обычный
чай
и
ди
кофе.
кото
рый
вы
,
наверняка
.
пи
ли
сего
лня
з
а
завт
ра
ком.
Ес
ли
в ч
а
ш
к
у
чая
11ОСвСТИТЬ
л
азе
р
н
о й
указкой
,
то
можно
уви
де
ть
.
как
чере
з
объем
жи
дкости
проходит
лазерный
л у ч
(
эффе
кт
Тин
лаля)
,
по
в
то р
ив
же
э
к
с
п
е
р и
м
е
нт
с
о
тфи
льтрованной
ч и ст
о
й
водой
.
гт
ол
о
б н
ы
й
эффек
т
вы
наб
лю
д
а
ть
н
е
бу
дете
.
Де
ло
в
т
о
м,
что
чай
относи
тся
к
ко
л
лоидным
растворам
.
которые
со
держат
в
зве
ш
с
н
ны
е в
объеме
рас
твори
те
ля
гаер
лыс
нано
ч а с
ти ц
ы
,
в
общем
с
лу
чае
.
ра
змером
от
1
д
о
100
н
м
,
на
кото
рых
в
раССМОТрС"'Ю~1
э
к
с
п
е
р
и
менте,
собствен
но
.
и
п р
о
и
с х
од
и т
рассеяние
л
у
ч
а
л
аз
е
р
а
-
потому-то
его
и х
о
р о
ш
о
Ш1
д11О
.
При
п о
л
уче
н
ии
таких
на
ножи
лкостей
испо
ль
зую
т
в
ы
сокод
испсрсные
110РОШКИ
с
таби
льных
ме
т
ал
л о
в
,
их
окси
дов
и
Ll
p.
В
качес
тве
жи
дкой
ф
азы
чаще
всего
выступают
водные
растворы
,
со
лср
жащие
разли
чные
орга
нические
до
б
а
в к
и и
со
ли
.
Действи
е
таких д о
б
а в
о
к
во
многом
схо
дно
с
д
е
й
ст
в
и
е
м
мыла
и
ли
з
на
м
е
н
ит
ог
о
«
Г
а
пу
»
.
Их
РОЛЬ
з
а
к
л
ю
ч а е тс
я
в
п
р
е
ц
о
т
в
р
а
щ
е
н
и
и
с
липания
ч
ас
ти ц
и
и
х
стаби
яи
зации
во
в
звешенном
состоя н
ии,
до
ст
и
г
а
е
м
о м
з
а
сче
т
и
зменения
фи
з
и к
о
-
х и
м
и
ч
ес
к и
х
своЙСТВ
поверхнос
ти
при
ад
сорбц
и и
о
рган
ических
мо
лек
у
л и
высокозаряжен
-
ных
ионов
.
В
противном
жс
с
лучае
а
гре
га
ция
ч а
сти
ц
п р
и в
од
и
т
к
быстрому
выпадению
ИХ
В
осадок
.
Н
а
н
о
ж
и
вк
о
с
т
и
з
а ч а
с
ту
ю
прояв
ляют
необы
ч
ныс
с
во
йства
.
Н
ап
р и
м
е
р
.
тепловые
нан
ажи
д
кости
с
пособны
эффек
тивно
переноси
ть те п
л
о
в
у
ю
э
н
е
р
ги
ю
с
минимальными
п
о
те
р
я
м
и
.
И
з
ве
ст
н
о
.
'по
д о
б
а
вл
е
н
и
е
все
го
ЛИ
Ш
Ь
5
объем
ных
%
наночасгиц
окси
да
ме
ди
уве
личива
е
т
э
фф
е к т
и
в
н
у
ю
те
пл
о
п
ро
в
о
д
н
о
с т
ь
во
ды
на
20%,
а
небо
льшой
процент
угл
е
р
о
д
н
ых
н
анотрубок
в
т
е
пл
о
не
с
у
ш
е
й
жи
д
кости и
зм
еня
ет
се
те
п
л
оп
р
о
ВО
ДНОС
ТЬ
в
неск
о
лько
р
аз
.
Еще
бо
лее
ш
и
ро
ко
:1.47