ФИЗИЧЕСКИЕОСНОВЫНАНОТЕХНОЛОГИИ И ЕГО ПРИМЕНЕНИЕ Набиев Абдулло Абдувохидович

Аннотация

В настоящее время наука и техника переживают нанотехнологический бум. Он пришел на смену лазерной революции и увлечению высокотемпературной сверхпроводимости и в перспективе обещает новую революцию. Цель настоящей работы - дать краткую характеристику современного состояния нанотехнологических исследований, способы получения наноматериалов, дать информации о механической, электрические и магнитные свойства,оптическиесвойства ипрактическое применение наноматериалы. Ключевые слова Нанотехнология, наноматериалы, наноустроиство, электрического разряда, плазма, углеводород,катализатор,деформация. В настоящее время наука и техника переживают нанотехнологический бум. Он пришел на смену лазерной революции и увлечению высокотемпературной сверхпроводимости и в перспективе обещает новую революцию. Цель настоящей работы - дать краткую характеристику современного состояния нанотехнологических исследований, способы получения наноматериалов, дать информации о механической, электрические и магнитные свойства,оптическиесвойства ипрактическое применение наноматериалы. Термин «нанотехнология» впервые был введен в обиход в 1974 г. японским ученым Танигучи на конференции Японского общества точного машиностроения хотя по существу, химики занимаются нанотехнологиямиуж втечениедвух веков. Способы получения наноматериалов: Существующие способы получения наноматериалов включают в себя использование дугового электрического разряда в плазме между графитовыми электродами для получения фуллеренов, углеродных нанотрубок, газофазный метод для получения фуллеренов при высоких температурах, разложение углеводородов при высоких температурах участии катализатора, порошковая технология, методы прессования и деформации,методыфизического и химического осажденияплёночныхпокрытий. Методы исследования: В силу того, что нанотехнология — междисциплинарная наука, для проведения научных исследований используют те же методы, что и «классические» биология, химия, физика. Одним из относительно новых методов исследований в области нанотехнологии является сканирующая зондовая микроскопия. В настоящее время в исследовательских лабораториях используются не только «классические» зондовые микроскопы, но и СЗМ в комплексе с оптическими и электронными микроскопами, спектрометрами комбинационного (рамановского) рассеяния и флюоресценции, ультрамикротомами (для получения трёхмерной структуры материалов).Впервые на важность 22 IMPACT FACTOR (RESEARCHBIB) – 7,245 VOLUME 7, ISSUE 2, 2024 и перспективность исследовании наночастиц указал выдающийся американский физик лауреат Нобелевской премии Р. Фейнман [1] в своей лекции «Внизу полным полно места, приглашение в новый мир физики», прочитанной в конце декабря 1959 г. в Калифорнийском технологическом институте. Он обратил внимание на проблему контроля и управления строением вещества в интервале очень малых размеров. В частности, он заметил, что «научившись регулировать и управлять структурой на атомном уровне, мы получим материалы с совершенно неожиданными свойствами и обнаружим совершенно необычные объекты... Развитие техники манипуляции на атомарном уровне позволит решить множество проблем». Рис1 В результате начавшихся интенсивных исследовании наноразмерных структур и материалов в течение последнего десятилетия XX в. научная общественность в полной мере осознала важность изучения нанотехнологии. Об этом свидетельствует, например, быстрый рост числа публикации, посвященных исследованию нанообъектов и методам их изготовления (рис. 1) [2-4]. Существует множество различных способов получения наноструктур. Остановимся лишьнапринципиальнойсторонеэтихметодик Для получения наноматериалов существует два основных подхода по принципам «сверху вниз» и «снизу вверх» [5,6]. В первом подходе «сверху вниз» за счет уменьшения размеров физических тел механической или иной обработкой добиваются получения нанометрового размера. Например, некоторые полупроводниковые устройства создаются фотолитографическом обработкой. Литографические методы широко используются и для получения других нанообъектов.Идея технологии «снизу вверх» заключается в сборке создаваемой конструкциинепосредственно изэлементов «низшего порядка» (атомов,молекул, 23 IMPACT FACTOR (RESEARCHBIB) – 7,245 VOLUME 7, ISSUE 2, 2024 структурных блоков и т.д.). Например, методом секвестирования отдельных молекул, методомсамоорганизации Механические свойства: По своим механическим свойствам УНТ резко отличаются от объем™ материалов. В УНТ сочетаются высокая прочность и жесткость с высокой упругостью. Трубка гнется, но не ломается. Модуль Юнга почти в 10 раз больше чем у стали, а прочность выше примерно в 20 раз. Эти свойства позволяют использовать УНТ в качестве индентора для определения микротвердости [7]. При синтезе УНТ возможно образование нитей из жгутов одностеночных УНТ длиной в десятки сантиметров и миллиметровой толщины. Модуль Юнга у нитеи на порядок меньше, чем у индивидуальных одностенных трубок. Наконец, УНТ в силу капиллярных явлении может втягивать в себя жидкость. Эк