Нанохи́мия

Нанохи́мия — раздел химии, исследующий свойства, строение и особенности химических превращений наночастиц. Отличительной особенностью нанохимии является наличие размерного эффекта — качественного изменения физико-химических свойств и реакционной способности при изменении числа атомов или молекул в частице. Обычно данный эффект наблюдается для частиц размером меньше 10 нм, хотя данная величина имеет условное значение.

Направления исследований в нанохимии

• Разработка методов сборки крупных молекул из атомов с помощью наноманипуляторов; изучение внутримолекулярных перегруппировок атомов при механических, электрических и магнитных воздействиях.

• Синтез наноструктур в потоках сверхкритической жидкости; разработка способов направленной сборки нанокристаллов.

• Разработка теории физико-химической эволюции ультрадисперсных веществ и наноструктур; создание способов предотвращения химической деградации наноструктур.

• Получение новых катализаторов для химической и нефтехимической промышленности; изучение механизма каталитических реакций на нанокристаллах.

• Изучение механизмов нанокристаллизации в пористых средах в акустических полях; синтез наноструктур в биологических тканях.

• Исследование явления самоорганизации в коллективах нанокристаллов; поиск новых способов пролонгирования стабилизации наноструктур химическими модификаторами.

Целью исследований является разработка функционального ряда машин, обеспечивающих:

• Новые катализаторы для химической промышленности и лабораторной практики.

• Методологию предотвращения химической деградации технических наноструктур; методики прогноза химической деградации.

• Получение новых лекарств.

• Способ лечения онкологических заболеваний путем проведения внутриопухолевой нанокристаллизации и наложения акустического поля.

• Новые химические сенсоры; методы увеличения чувствительности сенсоров.

Нанотехнологии в энергетике и химичесской промышленности

Нанотехноло́гия (греч. nanos — «карлик» + «техно» — искусство, + «логос» — учение, понятие) — междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, занимающаяся новаторскими методами (в сферах теоретического обоснования, экспериментальных методов исследования, анализа и синтеза, а также в области новых производств) получения новых материалов с заданными нужными свойствами. В нанотехнологии применяют новейшие технологии манипулирования единичными атомами или молекулами (перемещение, перестановки, новые сочетания). Используются самые разные методы (механические, химические, электрохимические, электрические, биохимические, электроннолучевые, лазерные) для искусственной организации заданной атомарной и молекулярной структуры нанообъектов.

Нанотехнологии в энергетике 

Нанотехнологии в области энергетики и машиностроения

В этой области развитие НТ идет по двум направлениям:

1- создание конструкционных материалов,

2- наноинженерия поверхности

Создание конструкционных материалов,

Для создания принципиально новых конструкционных материалов с включением ультрадисперсных (или нанодисперсных) элементов пошли по следующему пути. Первое это добавление ультрадисперсных элементов в качестве легирующих добавок. Для конструкционных материалов в машиностроении и энергетике фуллерены это экзотика, очень дорогое удовольствие.Второе направление это создание ультрадисперсных систем (УДС) неметаллических включений в сталях и сплавах, осуществляемых за счет термопластического, термического или пластического деформирования. Оказалось, что управлять эксплуатационными свойствами конструкционных материалов можно не только введением легирующих компонентов, которые, по мнению металлургов, практически уже исчерпаны, но и с помощью деформирования любого характера. При таком воздействии происходит дробление неметаллических включений. Традиционные отжиги, отпуски представляют собой ни что иное, как нанотехнологии в металлургии.

В результате подобных воздействий удается получить стали (азотистые стали в «Прометее»), у которых высокая прочность сочетается с пластичностью, то есть именно те свойства, которых не хватает в энергетике, в машиностроении, для получения материалов с заданными характеристиками. А нанотехнологии позволяют успешно получать такие материалы.