Наноматериал алудың негізгі технологиясы. Наноматериал синтездеудің негізгі әдістері
Автор: Айсулу Базарбай • Октябрь 26, 2023 • Реферат • 1,108 Слов (5 Страниц) • 145 Просмотры
№ 5 дәріс. Наноматериал алудың негізгі технологиясы. Наноматериал синтездеудің негізгі әдістері
Наноматериалдардың құрылымы және соған сәйкес қасиеттері оларды жасау сатысында қалыптасады. Наноматериалдардың тұрақты және оңтайлы өнімділігін қамтамасыз етудің негізі ретінде технологияның маңыздылығы өте айқын; бұл олардың экономикасы тұрғысынан да маңызды. Наноматериалдар - материалда осы бөлшектердің болуына байланысты кез келген бірегей қасиеттерге ие нанобөлшектерді пайдаланып және/немесе нанотехнология арқылы жасалған материалдар. Наноматериалдарға сипаттамалық өлшемдерінің бірі 1-ден 100 нм-ге дейінгі аралықта жататын объектілер жатады.
Наноматериалдар технологиясы, соңғыларының алуан түрлілігіне сәйкес, бір жағынан, металлургиялық, физикалық, химиялық және биологиялық әдістердің, екінші жағынан, дәстүрлі және принципті жаңа әдістердің үйлесімімен сипатталады. Сонымен, егер біріктірілген наноматериалдарды алу әдістерінің басым көпшілігі дәстүрлі болса, онда сканерлеуші туннельдік микроскопты пайдалана отырып, мысалы, «кванттық қаламдар» жасау, атомдардың өздігінен жиналуы арқылы кванттық нүктелерді қалыптастыру немесе пайдалану сияқты операциялар. Полимерлі материалдарда кеуекті құрылымдарды құрудың ионды-трек технологиясы түбегейлі әртүрлі технологиялық әдістерге негізделген. Молекулярлық биотехнологияның әдістері де өте алуан түрлі. Осының барлығы көптеген технологиялық бөлшектерді («ноу-хау») авторлардың жалпылама түрде ғана сипаттайтынын және көбінесе хабардың жарнамалық сипатта болатынын ескере отырып, наноматериал технологиясының негіздерін ұсынуды қиындатады. Әрі қарай тек негізгі және ең тән технологиялық әдістер талданады. Соңғы бірнеше жылда нанотехнология тек жоғары технологиялардың ең перспективалы салаларының бірі ретінде ғана емес, сонымен қатар 21 ғасыр экономикасының жүйе құраушы факторы – білімге негізделген экономика емес, білімге негізделген экономика ретінде қарастырыла бастады. Табиғи ресурстарды пайдалану немесе өңдеу. Сонымен қатар, нанотехнология барлық өндірістік қызметтің жаңа парадигмасының дамуын ынталандырады («төменнен жоғары» - жеке атомдардан - өнімге дейін, дәстүрлі технологиялар сияқты «жоғарыдан төменге» емес, өнім. массалық дайындамадағы артық материалды кесіп алу арқылы алынған) , оның өзі постиндустриалды қоғамдағы өмір сапасын жақсартуға және көптеген әлеуметтік мәселелерді шешуге жаңа көзқарастардың көзі болып табылады. Ғылыми-техникалық саясат пен инвестиция саласындағы сарапшылардың көпшілігінің пікірінше, басталған нанотехнологиялық революция адам қызметінің барлық өмірлік маңызды салаларын (ғарышты игеруден медицинаға, ұлттық қауіпсіздіктен экология мен ауыл шаруашылығына дейін) қамтиды және оның салдары 20 ғасырдың соңғы үштен біріндегі компьютерлік революцияға қарағанда кеңірек және тереңірек. Мұның барлығы ғылыми-техникалық салада ғана емес, сонымен қатар әртүрлі деңгейдегі әкімшілер, әлеуетті инвесторлар, білім беру саласы, мемлекеттік органдар және т.б. алдына міндеттер мен сұрақтар қояды. Наноматериалдарды алу әдістерін екі топқа бөлуге болады: «атомдардың жиналуы» «макроскопиялық материалдардың дисперсиясы». Нанотехнология бойынша 7-ші халықаралық конференцияға (Висбаден, 2004) сәйкес наноматериалдардың келесі түрлері бөлінеді:
- нанокеуекті құрылымдар;
- нанобөлшектер;
- нанотүтіктер,
- наноталшықтар және наноленталар;
- нанодисперсиялар (коллоидтар);
- наноқұрылымды беттер мен пленкалар;
- нанокристалдар мен нанокластерлер.
Наноматериалдардың өзі тағайындалуына қарай бөлінеді:
- Функционалды
- Композициялық
- Құрылымдық.
Наноматериалдардың қасиеттері, әдетте, сусымалы күйдегі ұқсас материалдардан ерекшеленеді. Мысалы, наноматериалдарда магниттік, жылулық және электр өткізгіштік қасиеттерінің өзгеруін байқауға болады. Әсіресе кішкентай материалдар үшін балқу температурасының төмендеуіне қарай өзгеруін байқауға болады. Наноматериалдар үшін оларды сақтау және тасымалдау мәселесі өзекті болып табылады. Дамыған бетке ие материалдар өте белсенді және қоршаған ортамен, әсіресе металл наноматериалдармен оңай әрекеттеседі. Наноматериалдарды қолдану әлі де кең дамымаған, өйткені оларды егжей-тегжейлі зерттеу енді ғана басталды және бұл материалдар туралы білім қазір жинақталуда. Гендік инженерияда биологиялық белсенді заттарды жасушаларға жеткізу үшін наноматериалдар негізіндегі векторлар қолданылады.
...