Немного информации о нанотехнологии

Немного информации о нанотехнологии

В 1974 г. японский исследователь Танигучи предложил термин «нанотехнология» (от греч. "нанос" - "карлик") для описания процессов, происходящих в пространстве с линейными размерами от 0,1 до 100 нм (нанометров).

1 мм = 1000 мкм 1 мкм = 1000 нм

Области характерных параметров для наноразмерных образований указаны на шкале:

Пример 1:

Сравнение частиц

Пример 2:

Молекулярное сравнение

Нобелевский лауреат, академик РАН Ж.И.Алферов сформулировал: «Если при уменьшении объема какого-либо вещества по одной, двум или трем координатам до размеров нанометрового масштаба возникает новое качество, или это качество возникает в композиции из таких объектов, то эти образования следует отнести к наноматериалам, а технологии их получения и дальнейшую работу с ними к нанотехнологиям».

Классические законы перестают работать при размерах объектов менее 0,5 мкм ( 500 нм ).

Здесь начинается территория, подвластная квантовым законам. Именно там предстоит осуществляться нанотехнологии.

Появились и быстро развились другие новые методы получения наноматериалов, значительно усовершенствовались существующие - например, механосинтез с помощью размола в высокоэнергетических mezo-дезинтеграторах.

Нанотехнология открыла новые возможности в создании материалов и изделий из структурных элементов нанометрового размера. Заметим, что термин “нанотехнология” относится к размерам именно структурных элементов.

Изменение фундаментальных свойств традиционных материалов в наноразмерном и наноструктурном состоянии открывает широчайшие возможности в области создания новейших материалов и технологий, принципиально новых приборов и устройств, а также в области биотехнологий.

Нанопорошки

Обычно мы имеем дело с порошками, у которых размеры частиц составляют десятки и сотни микрон. Даже в порошковой металлургии используются в основном порошки с частицами размером более 10 мкм.

Одной из замечательных характеристик наночастиц является значительная энергонасыщенность, определяющая их высокую активность в процессах горения, спекания, химических реакциях, процессах сорбции и др.

Микропорошок железа

Причиной высокой активности наночастиц является в первую очередь их поверхностная энергия. Эта часть энергии определяется только типом используемого материала и размером частиц и практически не зависит от способа их получения.

Основные достижения и, особенно, перспективы использования нанопорошков, связаны с отработкой технологии получения порошков с "особыми" свойствами, например, такими как:

  • очень низкие температуры спекания;
  • высокая химическая активность;
  • наличие избыточной (запасенной) энергии (до 5 - 7 теплот плавления);
  • понижаются: температура начала плавления, теплота испарения и др.

Суспензии металлических наночастиц размером до 100 нм используют как присадки к моторным маслам для восстановления изношенных деталей автомобильных и других двигателей непосредственно в процессе работы.

MEZO-структурные материалы

Работа с mezo-размерными порошками требует соблюдения особых мер безопасности при их хранении и применении в связи их высокой взрыво- и пожароопасностью.

Кроме того, оказалось, что при получении изделий из mezo-материала очень трудно сохранить малый размер mezo-частиц, так как, чем мельче частицы, тем сильнее они склонны к агрегации, то есть к слипанию друг с другом.

С другой стороны, применение mezo-размерных порошков - это всего лишь один из способов получения новых материалов со специальными или необычными свойствами.

Поэтому, с практической точки зрения более технологичны, безопасны и на порядок дешевле mezo-структурные микропорошки и mezo-структурные материалы, полученные методами механохимии.

Механохимия - это нанотехнологии получения нанопорошков и наноматериалов путем энергонапряженного механического измельчения, механоактивации или механосинтеза в специальных нано-дезинтеграторах.

Наноизмельчение, механоактивация и механосинтез требуют очень высокой концентрации энергии, которая достигается в бисерных мельницах (NETZSCH-Feinmahltechnik GmbH – Германия).

При различных методах измельчения должны возникать ещё такие изменения, которые указанные методы исследования не в состоянии охватить.
«Mezo-дезинтегратор» позволяет реализовать гипервысокую концентрацию энергии в обрабатываемом материале.

Нанокристаллические материалы и нанотехнологии - одни из самых быстро развивающихся и востребованных направлений современной науки и техники.
Mezo-структурные материалы получают  путем очень сильных механических, температурных или резонансных воздействий.

Гиперрезонансное mezo-дезинтегрирование

Получены mezo-структурные микропорошки лекарственного растительного сырья /валериана, тысячелистник, корень женьшеня, чабрец и пр./ и пантов кавказского оленя с высокой биологической активностью.

Освоен выпуск mezo-структурированных продуктов: пищевые продукты-синергетики нового поколения с мощным лечебно-профилактическим действием из цельных зерен овса, ячменя, просо, гречихи, пшеницы, ржи, риса.

Освоен выпуск наноструктурированной скорлупы грецкого и кедрового ореха, косточек винограда для косметологических салонов.

Осуществлен помол технического кремния.

Освоен выпуск катализатора для узлов трения, с формированием в сопряженных узлах  DLC-f /Diamond  like carbon - films /-алмазоподобных углеродных пленок.

Сущность гиперрезонансного нано-дезинтегрирования:

Гиперкритическое резонансное механическое воздействие на материал в поле Кориолисовых сил с ударно-сдвиговым нагрузочным фактором от 2500 до 3000g. 

Технологические.

  • Аномально малое время дезинтеграции частиц.
  • Сверхмалое загрязнение обрабатываемого материала продуктами износа мелющих поверхностей.
  • Возможность избежать перегрева материала.
  • Высокая скорость механоактивации и накачки энергии до 5 – 7 теплот плавления.
  • Получение mezo-размерных порошков. С уменьшением размера частиц взаимодействие между ними возрастает. Это ведет к увеличению притяжения частиц и к их агломерации.
  • Высокая эффективность механохимического синтеза материалов в твердой фазе, обеспечивающего достижение ими качественно новых свойств.
  • Возможность реализации биотехнологий путем биомеханоактивации или биомеханосинтеза растительного и животного сырья.
Применение в триботехнологиях:

Суспензии mezo-частиц размером от 30 нм и выше используют как присадки к моторным маслам для восстановления изношенных деталей автомобильных и других двигателей непосредственно в процессе работы.

Применение в биотехнологиях.
  • 100% натуральные, готовые пищевые продукты-синергетики нового поколения из семян растений с сильнейшим лечебно-профилактическим действием на организм человека;
  • пищевые продукты, фито чаи, соки, напитки с mezo-комплексами витаминов,  микроэлементов и антиоксидантов в природной, полностью доступной для усвоения организмом форме;
  • лечебная косметика;
  • новые виды и формы лекарств;
  • повышение качества и снижение затрат при производстве лекарств и пищевых продуктов.


Заказать звонок

Укажите свой контактный телефон, и мы перезвоним вам в течении 5 минут

Отправить заявку
Прикрепить свои файлы