В.В. Арсланов - Толковый англо-русский словарь по нанотехнологии - 2009
.pdfКонструкции ионоселективных электродов. (а) Мембранный электрод с внутренним жидкостным контактом; (б) мембранный электрод с твердым контактом; (в) микроэлектрод с жидкой мембраной; (г) тонкопленочный электрод с полимерной мембраной; (д) электрод с газовым зазором; 1 - ионоселективная мембрана; 2 - внутренний стандартный раствор 3 - токосъемник (внутренний электрод сравнения); 4 - рН-метрический стеклянный электрод; 5 - солевой мостик к электроду сравнения.
ISFET (Ion Selective |
Field Effect |
Ионоселективный |
полевой |
транзистор |
||||
Transistor): |
|
(ИСПТ): |
Среди электрохимических |
|||||
|
|
сенсоров |
получили распространение |
|||||
|
|
миниатюрные |
|
|
устройства, |
|||
|
|
основанные |
на |
|
|
полевых |
||
|
|
транзисторах. В них металлический |
||||||
|
|
контакт затвора транзистора заменен |
||||||
|
|
химически чувствительным слоем и |
||||||
|
|
электродом сравнения. В этом случае |
||||||
|
|
затвор |
представляет |
собой |
||||
|
|
металлический |
слой, |
покрытый |
||||
|
|
чувствительным |
|
материалом. |
||||
|
|
Взаимодействие |
определяемого |
|||||
|
|
компонента с |
материалом |
затвора |
||||
|
|
вызывает |
изменение |
электрического |
||||
|
|
поля |
в |
области |
|
затвора и, |
||
|
|
следовательно, |
|
|
порогового |
|||
|
|
потенциала и тока в транзисторе, что |
||||||
|
|
и |
обусловливает |
аналитический |
||||
|
|
сигнал. Например, Na+-селективный |
||||||
|
|
ИСПТ |
изготавливают |
путем |
||||
|
|
нанесения |
в |
область |
затвора |
|||
|
|
боросиликатного стекла, для К+- |
||||||
|
|
селективного |
сенсора |
в |
область |
|||
|
|
затвора |
помещают |
|
полимерную |
|||
|
|
мембрану, содержащую валиномицин |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
101 |
или краун-эфир.
5
3
4
2
Конструкция ионоселективного полевого транзистора. 1 - ионоселективная мембрана; 2 - сток и исток; 3 - изолирующий материал (диоксид кремния); 4 - кремниевое основание; 5 - электрод сравнения
Isoelectronic: |
Изоэлектронный: |
Два атома (иона) |
||||||
|
считаются |
изоэлектронными, если |
||||||
|
они |
обладают |
|
одинаковым |
||||
|
количеством |
валентных |
электронов |
|||||
|
на одних и тех же орбиталях, |
|||||||
|
несмотря на различия зарядов их |
|||||||
|
ядер. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Isoionic Point: |
Изоионная точка: |
Значение рН |
раствора |
|||||
|
или иные условия, при которых |
|||||||
|
поверхность |
материала |
имеет |
|||||
|
суммарный нулевой заряд. |
|
|
|||||
Isothermal Process: |
Изотермический |
процесс: |
|
Процесс, |
||||
|
происходящей |
в |
системе |
при |
||||
|
постоянной |
температуре. |
На |
|||||
|
термодинамических |
|
диаграммах |
|||||
|
состояния |
изображается |
изотермой. |
|||||
|
Для осуществления такого процесса |
|||||||
|
систему |
|
обычно |
помещают |
в |
|||
|
термостат, |
теплопроводность |
||||||
|
которого |
|
велика. |
Изотермический |
||||
|
процесс |
|
можно |
осуществить |
с |
|||
|
применением источников или стоков |
|||||||
|
теплоты: тепло вводится в систему |
|||||||
|
или отводится из нее со скоростью, |
|||||||
|
необходимой |
для |
поддержания |
|||||
|
постоянной температуры. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|||
Isotropy: |
Изотропия: |
|
Независимость |
|
свойств |
|||
|
вещества (среды) от направления. |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
102
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Josephson Junction: |
Контакт |
Джозефсона: |
|
|
Устройство, |
||||
|
состоящее из пары сверхпроводников, |
||||||||
|
разделенных |
|
тонким |
слоем |
|||||
|
диэлектрика, |
через |
|
который |
|||||
|
куперовские |
|
пары |
|
могут |
||||
|
туннелировать без |
потери |
своих |
||||||
|
квантовых |
свойств. |
Эффект |
||||||
|
Джозефсона |
— явление |
протекания |
||||||
|
сверхпроводящего тока через тонкий |
||||||||
|
слой диэлектрика, разделяющий два |
||||||||
|
сверхпроводника. |
|
Такой |
ток |
|||||
|
называют |
джозефсоновским |
током. |
||||||
|
Предсказан |
на |
|
основе |
теории |
||||
|
сверхпроводимости |
|
|
английским |
|||||
|
физиком Б. Джозефсоном в 1962 г., |
||||||||
|
обнаружен американскими физиками |
||||||||
|
П. Андерсоном и Дж. Роуэллом в |
||||||||
|
1963 г. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Joule-Tomson Effect: |
|
|
|
- |
|
: |
|
Изменение |
|
|
температуры газа при адиабатическом |
||||||||
|
дросселировании |
|
— |
|
медленном |
||||
|
протекании |
газа |
под |
действием |
|||||
|
постоянного |
перепада |
давлений |
||||||
|
сквозь дроссель. Данный эффект |
||||||||
|
является одним из методов получения |
||||||||
|
низких температур. Эффект Джоуля- |
||||||||
|
Томсона называется положительным, |
||||||||
|
если газ в процессе дросселирования |
||||||||
|
"охлаждается" и отрицательным, если |
||||||||
|
"нагревается ". |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
||||||
Jump Potential: |
Скачок потенциала: |
Разность |
между |
||||||
|
внутренним (Гальвани) потенциалом |
||||||||
|
и внешним (Вольта) потенциалом. |
||||||||
K |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Keratins: |
Кератины: |
Семейство |
белков |
наружного |
|||||
|
слоя кожи, волос, ногтей, рогов и т.п., |
||||||||
|
обеспечивающие |
их |
механическую |
||||||
|
прочность. |
|
|
Характеризуются |
|||||
|
большим |
содержанием |
цистеина и |
||||||
|
множеством дисульфидных связей. |
||||||||
|
|
|
|
|
|||||
KevlarTM: |
КевларТМ: |
Синтетическое |
|
волокно, |
|||||
|
созданное |
компанией |
E. I. du |
Pont |
|||||
|
Nemours & Co. Прочнее большинства |
103
|
сталей, Кевлар – один из самых |
||||||||
|
прочных |
материалов |
|
доступных |
на |
||||
|
рынке. |
|
Используется |
как |
|||||
|
конструкционный |
|
материал |
в |
|||||
|
аэрокосмической |
промышленности, |
|||||||
|
для |
|
|
|
|
|
изготовления |
||
|
пуленепробиваемых |
жилетов и в |
|||||||
|
других случаях, когда требуется |
||||||||
|
высокое отношение прочности к весу. |
||||||||
|
|
|
|
|
|||||
Kinetic Energy: |
Кинетическая |
|
энергия: |
Энергия, |
|||||
|
механической системы, зависящая от |
||||||||
|
скоростей ее точек. Изменение |
||||||||
|
кинетической |
энергии |
системы |
при |
|||||
|
ее перемещении из одного положения |
||||||||
|
в другое происходит под действием |
||||||||
|
приложенных к системе внешних и |
||||||||
|
внутренних сил и равно сумме работ |
||||||||
|
этих сил на данном перемещении. |
|
|||||||
|
|
|
|
||||||
Kolmogorov Turbulence Spectrum: |
Спектр турбулентности |
|
Колмогорова: |
||||||
|
Согласно |
|
теории |
|
Колмогорова, |
||||
|
мелкомасштабная |
|
|
|
структура |
||||
|
турбулентности |
в |
изотермической |
||||||
|
жидкости, |
|
рассматриваемой |
как |
|||||
|
сплошная |
|
среда, |
|
определяется |
||||
|
каскадным |
характером |
передачи |
||||||
|
энергии |
|
по |
|
спектру |
вихрей |
|||
|
(турбулентных пульсаций) различных |
||||||||
|
пространственно-временных |
|
|||||||
|
масштабов. |
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Lab-on-a-chip: |
Лаборатория-на-чипе: |
|
|
|
|
|
|||
|
Микроэлектромеханическое |
|
|||||||
|
диагностическое |
устройство. |
Это |
||||||
|
пластинка из стекла или кремния, на |
||||||||
|
поверхности |
которой |
упорядоченно |
||||||
|
размещены |
рецепторы |
к нужным |
||||||
|
веществам, |
|
например, |
антитела. |
|||||
|
Прикрепление молекулы вещества к |
||||||||
|
рецептору выявляется электрическим |
||||||||
|
путем или по флюоресценции. На |
||||||||
|
одной |
пластинке |
|
могут |
быть |
||||
|
размещены датчики для многих тысяч |
||||||||
|
веществ. Такое устройство, способное |
||||||||
|
обнаруживать |
буквально |
отдельные |
||||||
|
молекулы, может быть использовано |
||||||||
|
при определении последовательности |
104
|
оснований |
ДНК |
или |
аминокислот |
||
|
(для |
целей |
идентификации, |
|||
|
выявления |
генетических |
или |
|||
|
онкологических |
|
заболеваний), |
|||
|
обнаружения |
|
возбудителей |
|||
|
инфекционных |
|
заболеваний, |
|||
|
токсических веществ. В настоящее |
|||||
|
время |
развивается |
производство |
|||
|
НЭМС-наножидкостных |
структур, |
||||
|
способных |
детектировать |
и |
|||
|
сортировать ДНК и другие молекулы. |
|||||
|
|
|||||
Lambda Bacteriophage: |
Бактериофаг-лямбда: Бактериальный вирус, |
|||||
|
который заражает кишечную палочку |
|||||
|
(E. coli); широко используется в |
|||||
|
качестве клонирующего вектора ДНК. |
ДНК
Голова
Хвост
Схематическое строение бактериофага-лямбда с двухцепочечной геномной ДНК, размножающегося в клетках E.coli. ДНК фага-лямбда широко используется в качестве вектора в генной инженерии. Икосаэдрический капсид (голова) диаметром 50 нм образован молекулами шести разных белков. Хвост длиной 135 нм включает белки 11 типов. ДНК — линейная, двухцепочечная, с липкими концами, содержит около 50 генов.
Langmuir-Blodgett Technology: |
Технология |
Ленгмюра-Блоджетт: |
||
|
Название |
технологии |
изготовления |
|
|
нанопродукции, а именно, создания |
|||
|
сверхтонких |
|
пленок |
|
|
(мономолекулярных |
|
и |
|
|
полимолекулярных |
слоев), которые |
||
|
называются пленками |
Ленгмюра- |
||
|
Блоджетт. Эта технология позволяет |
|||
|
формировать планарные структуры с |
|||
|
заранее |
заданными |
молекулярной |
105
организацией и составом. Созданные по технологии ЛБ пленки могут использоваться в качестве монохроматоров и анализаторов мягкого рентгеновского, нейтронного излучения, светопроводящих и электропроводящих слоев на поверхности твердых тел, сверхтонких диэлектрических пленок с постоянной контролируемой и известной толщиной (изолирующие барьеры при исследовании электронного туннелирования).
Установка для изучения монослоев Ленгмюра и получения пленок Ленгмюра-Блоджетт
Langmuir Isotherm: |
Изотерма Ленгмюра: Изотерма адсорбции |
|||
Langmuir Trough: |
Ванна Ленгмюра: Пленочные весы |
|||
|
Ленгмюра. |
|
|
|
Laplace Waves (Capillary Waves, Capillary |
Капиллярные волны: |
|
|
|
Ripples): |
|
|
|
|
Laser Ablation: |
Лазерная |
абляция |
Метод |
удаления |
|
вещества с поверхности |
лазерным |
||
|
импульсом. При низкой мощности |
|||
|
лазера |
вещество |
испаряется или |
|
|
сублимируется в |
виде свободных |
||
|
молекул, атомов и ионов, т.е. над |
|||
|
облучаемой поверхностью образуется |
|||
|
слабая плазма, обычно тѐмная, не |
|||
|
светящаяся (этот режим часто |
|||
|
называется лазерной десорбцией). |
|||
|
Также |
применяется для |
тонкой |
106
|
|
технической обработки поверхностей |
|||||||
|
|
и в нанотехнологии (например, при |
|||||||
|
|
синтезе |
однослойных |
|
углеродных |
||||
|
|
нанотрубок). |
|
|
|
|
|
||
Laser Trimming: |
|
Лазерная |
подгонка: |
Метод |
|
коррекции |
|||
|
|
тонкопленочных |
|
|
|
|
или |
||
|
|
толстоплѐночных |
резисторов |
с |
|||||
|
|
помощью |
лазера, |
управляемого |
|||||
|
|
компьютерной системой. |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
Laser Tweezers: |
|
Лазерные |
пинцеты: |
Лазерный |
(или |
||||
|
|
оптический) пинцет |
|
представляет |
|||||
|
|
собой |
устройство, |
использующее |
|||||
|
|
сфокусированный луч |
|
лазера |
для |
||||
|
|
передвижения |
|
|
|
|
|
||
|
|
микро(нано)скопических объектов. |
|||||||
|
|
Вблизи точки фокусировки лазерного |
|||||||
|
|
луча свет тянет к фокусу всѐ, что |
|||||||
|
|
находится вокруг. Сила, с которой |
|||||||
|
|
свет |
действует |
на |
|
окружающие |
|||
|
|
объекты, невелика, но ее оказывается |
|||||||
|
|
достаточно, |
чтобы |
|
ловить |
||||
|
|
наночастицы в фокус лазерного луча. |
|||||||
|
|
Как только частица оказалась в |
|||||||
|
|
фокусе, ее можно двигать вместе с |
|||||||
|
|
лазерным лучом. С помощью |
|||||||
|
|
оптического |
пинцета |
можно |
|||||
|
|
передвигать частицы размером от 10 |
|||||||
|
|
нм до 10 мкм и собирать из них |
|||||||
|
|
различные структуры. |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Линза |
|
|
|
|
|
|
|
|
Капля |
|
|
|
|
|
||
|
Луч лазера |
|
|
|
|
|
|
|
|
Луч лазера, падающий сверху на линзу, фокусируется внутри капли. При этом на |
|
||||||||
каждую частицу, находящуюся в воде, действуют силы (оранжевые стрелки), |
|
107
результирующая которых (зелѐная стрелка) всегда направлена к фокусу.
Lattice: |
Кристаллическая |
|
|
|
решетка: |
||
|
Пространственное |
периодическое |
|||||
|
расположение атомов или ионов в |
||||||
|
кристалле. |
|
Для |
описания |
|||
|
кристаллической решѐтки достаточно |
||||||
|
знать |
расположение |
частиц |
в |
|||
|
элементарной |
ячейке |
кристалла, |
||||
|
повторением которой |
образуется |
|||||
|
кристаллическая |
|
решѐтка. |
Всѐ |
|||
|
разнообразие |
|
кристаллических |
||||
|
решѐток |
|
классифицируется |
по |
|||
|
некоторым |
важнейшим |
признакам. |
||||
|
Самое главное свойство кристалла — |
||||||
|
пространственная симметрия, и по |
||||||
|
ней решѐтки разделены на 7 |
||||||
|
сингоний, 32 класса симметрии. |
||||||
|
Другая |
важная |
|
характеристика — |
|||
|
положение |
атомов |
в элементарной |
||||
|
ячейке, |
|
на |
|
нѐм |
основана |
|
|
классификация |
|
кристаллических |
||||
|
решѐток Браве. |
|
|
|
|
LCD (Liquid Crystal Display): |
Жидкокристаллический |
дисплей |
(LCD): |
||||
|
Технология LCD – |
доминирующая |
|||||
|
технология, |
применяемая |
в |
||||
|
изготовлении |
дисплеев |
в |
виде |
|||
|
плоских панелей. Принцип работы |
||||||
|
такого |
дисплея |
заключается |
в |
|||
|
следующем: Ориентация кристаллов |
||||||
|
может |
изменяться |
под |
действием |
|||
|
электрического тока. Если кристалл |
||||||
|
ориентирован в одном направлении, |
||||||
|
то световые волны проходят через |
||||||
|
поляризатор, но если под действием |
||||||
|
электрического |
тока |
ориентация |
||||
|
кристалла изменится, то поляризатор |
||||||
|
блокирует проходящий свет. За счет |
||||||
|
плотного расположения |
кристаллов, |
|||||
|
излучающих красный, синий и |
||||||
|
зеленый свет, рядом друг с другом на |
||||||
|
пластине (называемой подложкой), |
||||||
|
можно |
создать |
дисплей |
|
для |
||
|
отображения всей гаммы цветов. |
||||||
|
Отличительной |
|
особенностью |
||||
|
технологии LCD является тот факт, |
||||||
|
что кристаллы |
можно |
располагать |
108
|
очень близко друг к другу. Это |
|||||||||
|
позволяет |
изготавливать |
дисплеи |
|||||||
|
высокого разрешения с более четкой |
|||||||||
|
детализацией |
|
|
|
изображения. |
|||||
|
Негативный аспект этой технологии |
|||||||||
|
заключается в том, что дисплеи |
|||||||||
|
довольно хрупкие, потребляют много |
|||||||||
|
энергии и не обладают достаточно |
|||||||||
|
высокой яркостью. |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||
Leakage: |
Утечка: Частичная |
или |
полная |
потеря |
||||||
|
полезного |
|
носителя, |
вещества, |
||||||
|
свойства, как, например потеря |
|||||||||
|
электрического |
тока, |
уходящего |
|||||||
|
через |
|
изолятор |
или |
магнитного |
|||||
|
потока, который выходит за пределы |
|||||||||
|
полезной цепи магнитного потока. |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||
LEDs (Light Emitting Diodes): |
Светодиоды: |
Полупроводниковый |
прибор, |
|||||||
|
излучающий некогерентный свет при |
|||||||||
|
пропускании |
|
|
через |
|
него |
||||
|
электрического тока. Как и в любом |
|||||||||
|
полупроводниковом |
|
диоде, |
в |
||||||
|
светодиоде имеется p-n переход. При |
|||||||||
|
пропускании |
электрического тока в |
||||||||
|
прямом направлении, носители заряда |
|||||||||
|
— |
электроны |
|
и |
дырки |
— |
||||
|
рекомбинируют с излучением фотонов |
|||||||||
|
(из-за перехода электронов с одного |
|||||||||
|
энергетического уровня на другой). |
|||||||||
|
Светодиод |
излучает |
световые |
волны |
||||||
|
определенной частоты, зависящей от |
|||||||||
|
энергии фотона, испускаемого при |
|||||||||
|
рекомбинации. В большинстве случаев |
|||||||||
|
эта энергия близка к ширине |
|||||||||
|
запрещенной |
зоны |
полупроводника |
|||||||
|
(отсюда определенный цвет свечения). |
|||||||||
|
Большая |
|
часть |
|
светодиодов |
|||||
|
выпускается на основе GaAs, GaAsP и |
|||||||||
|
GaAlAs. |
|
Полупроводник |
покрыт |
||||||
|
куском пластика, который фокусирует |
|||||||||
|
излучаемый свет и увеличивает его |
|||||||||
|
яркость. |
|
Полупроводники |
|
очень |
|||||
|
надежны, в них нет нити накаливания, |
|||||||||
|
они потребляют немного энергии, они |
|||||||||
|
ярче |
и |
характеризуются |
большим |
||||||
|
сроком службы. За счет расположения |
|||||||||
|
красных, синих и зеленых светодиодов |
|||||||||
|
близко |
друг |
к |
другу |
на субстрате, |
109
|
можно создать дисплей. Недостаток |
||||||||||||
|
таких дисплеев состоит в том, что из- |
||||||||||||
|
за |
достаточно |
больших |
размеров |
|||||||||
|
светодиодов они не дают такого |
||||||||||||
|
хорошего |
разрешения, |
|
|
как |
||||||||
|
жидкокристаллические дисплеи. |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Промышленно выпускаемые светодиоды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Left-Handed Materials: |
«Левые материалы»: см. Метаматериалы. |
||||||||||||
|
|
||||||||||||
Lennard-Jones 6-12 Potential: |
Потенциал Леннард-Джонса (потенциал 6- |
||||||||||||
|
12): Простая модель, отражающая |
||||||||||||
|
энергию взаимодействия между парой |
||||||||||||
|
(неионизованных) |
атомов |
|
или |
|||||||||
|
неполярных |
молекул. |
|
Описывает |
|||||||||
|
зависимость энергии от расстояния r |
||||||||||||
|
между |
центрами |
|
|
частиц |
||||||||
|
соотношением: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
12 |
6 |
|
|
|
|
|
||
|
V (r) |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
|
r |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Где - расстояние между центрами частиц, |
||||||||||||
|
соответствующее |
|
нулевой |
энергии |
|||||||||
|
взаимодействия, |
|
|
|
- |
|
глубина |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
|
|
потенциальной |
ямы. Член |
|
|
|||||||||
|
r |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
описывает |
отталкивание |
частиц, |
||||||||||
|
возникающее |
|
при |
перекрытии |
|||||||||
|
электронных |
орбиталей, тогда |
как |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
слагаемое |
|
|
|
|
|
|
отражает |
|||||
|
|
|
|
|
r |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
дальнодействующее |
притяжение, |
110