Наноструктуры и наноматериалы.

Одной из целей исследования нанотехнологий является создание наноструктур и наноматериалов.

Наноструктуры - это микроскопические объекты, построенные из отдельных атомов, или молекул, имеющие строго упорядоченную структуру (кристаллическую решетку особой формы). Благодаря этой особой структуре, которая не встречается в объектах естественного происхождения, такие объекты обладают уникальными характеристиками.

Наноматериалы - это материалы, сформированные из наноструктур, благодаря чему они обладают рядом свойств, не характерных для материалов из того же вещества, но с обычной структурой.

Выделяют следующие основные типы наноструктур и наноматериалов:

- нанопористые структуры;

- наночастицы;

- нанотрубки и нановолокна;

- нанодисперсии (коллоиды);

- наноструктурированные поверхности и пленки;

- нанокристаллы и нанокластеры

Особым классом наноструктур являются углеродные структуры. Углерод является уникальным строительным материалом, который лежит в основе всех органических веществ. Из чистого углерода состоят материалы с такими разными физическими свойствами, как графит и алмаз, разница между которыми обуславливается исключительно структурой кристаллической решетки. С помощью нанотехнологий оказалось возможным формировать собственные структуры из углерода, получая материалы с новыми уникальными свойствами.

Инструменты нанотехнологий.

Для работы с объектами столь малых размеров необходимо специальное оборудование, позволяющее не только визуализировать их, но также избирательно воздействовать, в частности, перемещать атомы по поверхности.

К такого рода инструментам относятся:

- просвечивающий электронный микроскоп высокого разрешения;

- сканирующий электронный микроскоп;

- атомно-силовой микроскоп – он же сканирующий зондовый микроскоп;

- спектроскоп комбинационного рассеяния света;

- рентгеновская установка, способная создавать малое угловое

рентгеновское рассеивание.

Наномедицина.

Современная медицина сегодня начинает активно использовать достижения нанотехнологий, тем самым обретает новое направление своего развития – под названием наномедицина. Как медицинская наука она реально и широко не существует, а находится только на стадии становления.

Наномедицину можно было бы охарактеризовать как новое перспективное научное медицинское направление, в основе которого лежит точечное воздействие на организм человека на атомном и молекулярном уровнях, с целью слежения, исправления, генетической коррекции и контроля его биологических систем посредством использования наноустройств, наноструктур и информационных технологий.

Направления развития наномедицины.

В развитии наномедицины можно выделить следующие направления:

• Устранение патологических состояний и инфекционных агентов, провоцирующих развитие заболеваний с использованием нанокомпьютеров с искусственным интеллектом и нанороботов;

• Непосредственная манипуляция с помощью специальной техники отдельными составными элементами вещества, атомами, молекулами для генетической коррекции генома человека;

• Развитие информационных и телекоммуникационных методов;

• Усовершенствование методов диагностики;

• Создание нанокомпьютерных технологий управления функциональным состоянием организма человека.