Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

16.1. Общие представления

Нанотехнологии — технологические процессы, материалы, устройства и си­стемы, в которых производятся и используются наноструктурные материалы, — наименьшее из всего, что человек делал раньше. Наномасштабы — диапазон тех­нически доступных геометрических масштабов, в котором квантовый вакуум реа­гирует наибольшей мощностью конденсации при нарушении его симметрии кван­тами сконденсированной энергии — квазичастицами коллективных взаимодействий рабочей среды технической системы на частотах этого диапазона.

Приставка «нано» (от греческого «нанос» — карлик) означает одну миллиард­ную долю. 1им=1/1000000000м=109м=10’“см. В 1967 году Национальное бюро стандартов США приняло эту приставку для широкого применения в науке и тех­нике (81, с. 61).

Наноструктурные материалы, составленные из наночастиц, расстояния между которыми соизмеримы с размерами частиц, обладают чрезвычайно высо­кими плотностью, вязкостью, температурой плавления, магнетосопротивлением и др., в отличие от парадоксального снижения этих качеств (вплоть до «исчезно­вения») у отдельных наночастиц. Накопленная эмпирическая информация свиде­тельствует о том, что всё это проявляется в качестве геометрических «размерных эффектов»: свойства нано материалов зависят исключительно от размеров и плот­ности наночастиц.

Эго открывает возможности перехода к новому поколению конструкционных и «технологических» материалов (катализаторов), свойства которых меняются пу­тём регулирования размеров наночастиц и форм составленных из них структур­ных элементов (частиц, зёрен, кристаллитов). Однако большинство наносвойств «маскируется» всякого рода дефектами структуры в нано материалах, а также ин­струментальными и технологическими факторами в процессе их изготовления и эксплуатации, и утрачивается при переходе к микро — и макроколичествам нано­структурных материалов. Многие малоразмерные объекты (кластеры, нитевидные кристаллы — «усы», трубки, «наноточки» …), состоящие из тысяч атомов, прак­тически бездефектны. Несмотря на это, подавляющее большинство составленных из них наноструктурных материалов неравновесны, за исключением некоторых «самособираемых», так называемых супрамолекулярных структур, в которых основную роль играют не отдельные молекулы, а их ансамбли (159, 178).

Нанонаука изучает фундаментальные свойства материи, размеры которой на­ходятся в границах от 1 до 100 нанометров, или от 10 псл< до 109см и занимается поисками новых материалов, свойства которых ещё неизвестны, а способы производства малопроизводительны и крайне сложны в реализации. В настоящее время нанонаука развивается феноменологическим путём подборки исходных материалов, процессов, технических средств и накопления эмпирической информации. Учёные провели систематизацию размерных эффектов. Почти для каждого из них есть эмпирические формулы, но общепризнанных теорий ещё нет, т. е. нанонаука находится в стадии становления.

Комментарии запрещены.