Вікіпедія

Нанонаука

Немає перевірених версій цієї сторінки; ймовірно, її ще не перевіряли на відповідність правилам проекту.

Нанонаука вивчає фізичні, хімічні, біологічні, фармакологічні, токсикологічні властивості наночастинок розміром до 100 нм.

Нанонаука — це міждисциплінарна галузь, яка зосереджена на дослідженні, розумінні та використанні матерії на нанорівні. Нанонаука має справу з матеріалами, пристроями та системами з розмірами, зазвичай, від 1 до 100 нанометрів, де нові властивості та явища виникають завдяки квантовим ефектам і збільшеному відношенню поверхні до об’єму. У наномасштабі поведінка речовини значно відрізняється від поведінки у великих масштабах. Квантова механіка домінує, і такі властивості, як електропровідність, механічна міцність і хімічна реакційна здатність, сильно відрізняються від звичних на макрорівні. Крім того, нанорозмірні матеріали часто демонструють явища, що призводить до унікальних оптичних, магнітних і каталітичних властивостей матеріалів, пристроїв та систем.

Ця відносно нова галузь, яка вже зробила багато відкриттів в різних наукових дисциплінах, включаючи фізику, хімію, біологію, інженерію, медицину[1] та біомедичну інженерію[2], енергетику[1], сільське господарство[3] та екологію[1], і стимулювала розвиток нанотехнологій, що призвело до новаторських застосувань у багатьох галузях промисловості.[4][5]

Нанонаука призвела до появи наноматеріалів, які охоплюють наночастинки, нанотрубки, нанодротини тощо, із спеціальними властивостями та функціями, розробленими для конкретних застосувань. Ці матеріали знаходять застосування в електроніці, каталізі, медицині та оздоровленні навколишнього середовища тощо.

Історія

ред.

Цей напрям виник у результаті поєднання досліджень з фізики, хімії, біології, генетики, медицини на основі досягнень із визначення розміру наночастинок. Тому нанонауку слід розглядати як один із аспектів розвитку, що охоплює коло проблем енергетики, біології, навколишнього середовища.

На початку 2000-х років ця галузь стала предметом зростаючої громадської обізнаності та суперечок, і, у свою чергу, почалися комерційні застосування нанотехнологій. Нанотехнології роблять внесок майже в усі галузі науки, включаючи фізику, матеріалознавство, хімію, біологію, інформатику та техніку. Наприклад, нанорозмірна електроніка проклала шлях до швидших і ефективніших електронних пристроїв, а нанотехнології наномедицини відкрили нові шляхи для цільової доставки ліків і точної медичної діагностики, та були застосовані для відновлення здоров’я людини з багатообіцяючими результатами, особливо в галузі лікування раку.[6][5]

Визначення

ред.

Префікс «нано-» відноситься до грецького префікса, що означає «карлик» або щось дуже маленьке і зображує одну мільярдну частину метра (10-9 м).[6]

 
Схематичне зображення структури павутини від макро- до нано- мастабів

Слід розрізняти нанонауку та нанотехнологію. Нанонаука — це дослідження структур і молекул на нанометрових шкалах від 1 до 100 нм, а технологія, яка використовує її в практичних застосуваннях, таких як пристрої тощо, називається нанотехнологією. Для порівняння слід мати на увазі, що одна людська волосина має товщину 60 000 нм, а подвійна спіраль ДНК має радіус 1 нм.[6]

Див. також

ред.

Примітки

ред.
  1. ↑ а б в Megh R. Goyal, Shrikaant Kulkarni (2023). Advances in Green and Sustainable Nanomaterials: Applications in Energy, Biomedicine, Agriculture, and Environmental Science. Apple Academic Press. с. 402. ISBN 9781774911662.
  2. ↑ Junaid Ahmad Malik, Megh R. Goyal, Mohamed Jaffer M. Sadiq (2023). Sustainable Nanomaterials for Biomedical Engineering: Impacts, Challenges, and Future Prospects. Apple Academic Press. с. 550. ISBN 9781774911990.
  3. ↑ Megh R. Goyal, Santosh K. Mishra, Lohith Kumar Dasarahalli-Huligowda (2022). Nanotechnology Applications in Agricultural and Bioprocess Engineering: Farm to Table. Apple Academic Press. с. 308. ISBN 9781774637500.
  4. ↑ Zhang, Fan (2017). Grand Challenges for Nanoscience and Nanotechnology in Energy and Health. Frontiers in Chemistry. Т. 5. doi:10.3389/fchem.2017.00080/full. ISSN 2296-2646. Процитовано 28 липня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)
  5. ↑ а б Wibowo, Yudha Gusti; Ramadan, Bimastyaji Surya; Taher, Tarmizi; Khairurrijal, Khairurrijal (10 травня 2023). Advancements of Nanotechnology and Nanomaterials in Environmental and Human Protection for Combatting the COVID-19 During and Post-pandemic Era: A Comprehensive Scientific Review. Biomedical Materials & Devices (англ.). doi:10.1007/s44174-023-00086-9. ISSN 2731-4812. PMC 10171735. PMID 37363141. Процитовано 28 липня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання)
  6. ↑ а б в Bayda, Samer; Adeel, Muhammad; Tuccinardi, Tiziano; Cordani, Marco; Rizzolio, Flavio (2020-01). The History of Nanoscience and Nanotechnology: From Chemical–Physical Applications to Nanomedicine. Molecules (англ.). Т. 25, № 1. с. 112. doi:10.3390/molecules25010112. ISSN 1420-3049. PMC 6982820. PMID 31892180. Процитовано 28 липня 2023.{{cite news}}: Обслуговування CS1: Сторінки з PMC з іншим форматом (посилання) Обслуговування CS1: Сторінки із непозначеним DOI з безкоштовним доступом (посилання)

Додаткова література

ред.

Книги

ред.
  • Серія книг Frontiers of Nanoscience (Elsevier, 2009-2022+)
  • Серія книг Nanoscience & Nanotechnology (Royal Society of Chemistry, 2007-2023+)
  • Гамола О. Є., Пеленська І. Р., Пеленський Р. А. Моделювання електрофізичних процесів у субмікро- та наноструктурах. Національний університет «Львівська політехніка», кафедра теоретичної та загальної електротехніки. 2010.
  • Пеленський Р. А. Моделювання кремнієвих та вуглецевих наноприладів / Р. А. Пеленський, О. Є. Гамола // Електроенергетичні та електромеханічні системи: збірник наукових праць / відп. ред. О. Ю. Лозинський. - Л.: Видавництво Національного університету «Львівська політехніка», 2010. - 148 с.

Журнали

ред.

Статті

ред.
Отримано з https://uk.wiki.x.io/wiki/Нанонаука