Наноматериалы: концепция и современные проблемы

Статья. Опубликована в Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева), 2002, т. XLVI, №05, с. 50 - 56К настоящему времени практически реализовано лишь несколько типов наноматериалов — наноструктурная никелевая фольга, магнитомягкий сплав Файнмет, многослойные полупроводниковые гетероструктуры, сверхтвердые нитридные пленки и др. Это в основном результаты проявления размерных эффектов, и ряд идей еще ожидают своего полного практического воплощения.
Некоторые вопросы, стоящие перед исследователями в области нанотехнологии:
Какие новые неожиданные квантовые свойства могут быть у наноструктур, особенно при комнатных температурах?
Каковы основные отличия в свойствах поверхностей раздела наноматериалов (в том числе и гибридных типов) от характеристик обычных объемных состояний?
Насколько широко может быть развита техника самосборки для элементов наноразмерных устройств с учетом возможных ошибок при укладке?
4. Какие технологические процессы могут быть экономически выгодными для изготовления нано материалов с регулируемыми и заданными параметрами формы, состава, структуры и свойств?
К сожалению, уровень нашего пониманияо сновных явлений, характерных для наноструктурного состояния, пока явно недостаточен для однозначных ответов.
По американским прогнозам, мировой рынок нанотехнологической продукции через 10–15 лет составит около 1 трлн долл.; доля наноматериалов в этом весьма значительна (около 340 млрд). Обоснование работоспособности наноматериалов становится таким образом одной из важнейших проблем наноструктурного материаловедения. В этой связи углубление наших знаний в области размерных эффектов и термической стабильности, т. е. вопросов, являющихся общими практически для всех типов наноматериалов, будет весьма полезным.