Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году


Выпуск №2 (2010) доступен для скачивания

Дорогие авторы и читатели!

Данное издание является вторым выпуском сборника научных трудов «Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов». Первый выпуск, посвященный памяти Л.М. Щербакова, вышел в свет в прошлом году. В соответствии с названием сборника, его издание имеет непосредственное отношение к нанонауке и нанотехнологии. Еще в конце 90-х гг. в ряде стран, в том числе в США, были приняты серьезные по замыслу и объему финансирования программы, связанные с развитием нанотехнологии. В настоящее же время приходится сталкиваться с высказываниями, что многие из этих программ провалились. Отчасти это действительно так. Вместе с тем, было бы в корне неверным считать, что в этой области науки нет никаких интересных и важных с практической точки зрения разработок.

Достаточно напомнить, что Нобелевская премия по физике за 2010 г. присуждена за исследования свойств монослоев графита, т.е. графена, которые имеют ряд потенциально важных практических приложений. Когда говорят о провале программ развития нанотехнологии, имеется в виду, что не удалось в короткий срок осуществить ряд разработок, граничащих с фантастикой, типа создания нанороботов, прочищающих кровяные сосуды, роботов, добывающих для растений азот из воздуха, а также осуществления программы выращивания чипов в пробирке. Удивительно, но социологи, философы и юристы уже начали обсуждать проблему, связанную с возможным бунтом нанороботов.

Все эти примеры показывают, что развитие нанотехнологии невозможно без развития нанонауки, которую можно рассматривать как теоретическую основу нанотехнологии. Чтобы подтвердить эту точку зрения, приведем еще один пример. В Интернете можно найти страницы с фотографиями изобретателей и их разработок, отвечающих моделям наномашин, состоящих из шестеренок, в качестве которых выступают молекулы бензола и его производные. При этом такие изобретатели забывают о том, что поведение молекул может в корне отличаться от поведения макроскопических деталей машин, и выявить эти различия, а также оценить реальность подобных разработок можно только на основе соответствующих квантово-химических расчетов.

Нанотермодинамика также занимает важное место в теоретических основах нанотехнологии. Основная задача термодинамики – прогнозирование стабильности соответствующих систем и изменение их фазового состояния. В частности, термодинамика может прогнозировать размерные зависимости температур фазовых переходов в наночастицах, хотя даже сама возможность использования понятий и концепций макроскопической термодинамики применительно к малым объектам требует дополнительных обоснований.

Несмотря на развитие экспериментальных методов исследования наносистем, в том числе методов зондовой микроскопии, а также новых теоретических подходов, помимо теоретического и экспериментального методов в нанонауке особое место занимает использование методов компьютерного моделирования, которые позволяют изучить системы и явления на атомно-молекулярном уровне, вплоть до наблюдения движения индивидуальных молекул и атомов. В соответствии с этим, мы хотели бы, чтобы в данном сборнике были представлены все три указанных выше метода научного исследования.

По нашему мнению, нанонаука органично связана с физикой и химией межфазных явлений. Можно сказать, что она возникла на их основе. Соответственно, в данном сборнике научных трудов мы планируем публиковать как работы непосредственно связанные с исследованием наносистем, так и работы, посвященные более традиционным проблемам физике межфазных явлений.

Выпуск доступен для просмотра и скачивания по данной ссылке.

Редакционная коллегия