reforef.ru 1 2 3

Принцип внутреннего совершенства. Данный принцип сформулирован А. Эйнштейном и связан с верой в красоту и совершенство законов природы[15]. В отношении к нанотехнологии его можно сформулировать как стремление к созданию предельно совершенных атомно-молекулярных конструкций, предназначенных для удовлетворения насущных потребностей человека. Наступившая эра нанотехнологий – это естественный и закономерный этап в понимании сущности электронного строения вещества. Поатомная сборка позволяет создавать идеальные конструкции, недостижимые с помощью прежних традиционных технологий. Перефразируя В.Высоцкого, можно сказать, что «лучше атомных структур могут быть только атомные структуры». Теория нанотехнологии должна отвечать наивысшему уровню совершенства, - уровню прогностической теории, обеспечивающей создание веществ и материалов с наперед заданными свойствами и построение наноконструкций с требуемыми характеристиками и прогнозируемыми функциями.

Принцип внешнего оправдания. Настоящий принцип, как и предыдущий, в более широком смысле сформулирован А.Эйнштейном, и раскрывает всеобщую гносеологическую и прагматическую целесообразность[15]. Данный принцип выходит непосредственно на «практику». Собственно вся наша история представляет собой непрерывное и необратимое вытеснение биосферы техносферой. Практическое освоение механосинтеза приближает человека к осуществлению его исконной мечты о создании искусственной природы, полностью подвластной разуму человека и освобождающей человека от непредсказуемых стихий естественной природы. В этом поступательном эволюционном процессе становится зримым и осязаемым переход к принципиально новым технологиям, основанным на освоении управляемого синтеза материалов и изделий путем поатомной сборки.

Рассмотренные в статье принципы позволяют сформулировать «прямую» задачу механосинтеза. Она сводится к проблеме создания эффективной прогностической теории, обеспечивающей практику знаниями того, какие исходные элементы (атомы или молекулы) надо выбрать для наносборки, каким образом и в какой последовательности их следует собирать для получения у создаваемого материала или изделия требуемых эксплуатационных свойств и функций. Чтобы решить эту фундаментальную задачу необходимо располагать данными о свойствах и электронном строении исходных структурных элементов – атомов и молекул. Но параметры атомов и молекул изначально не выделены природой. Поэтому вначале следует решить «обратную» задачу, которая в конечном итоге сводится к нахождению параметров атомно-молекулярных констант, в том числе энергетических параметров, радиусов микрочастиц, длин и углов связей. Данная задача может быть решена только на основе эмпирического подхода к проблеме: вначале определяются свойства (мерой которых служит пляризуемость) отдельных атомов или молекул на основании экстраполяции физических свойств (мерой которых служит обобщенная восприимчивость) соответствующих веществ в зависимости от их плотности; определяются энергетические параметры, характеризующие устойчивость и электронную конфигурацию атомов (энергии связи электронов с ядром или остовом атома и потенциалы ионизации); на основании этих экспериментальных данных строится приемлемая модель внутриатомного строения, отличительной особенностью которой выступает ее количественное описание с помощью радиусов электронных оболочек и параметров, характеризующих пространственное положение электронов на оболочках. Полученные таким образом атомные константы могут быть приняты для решения прямой задачи механосинтеза. Сформулированные в статье принципы позволяют сделать исследования в области нанопроектирования более целенаправленными и логически обусловленными.


Список литературы


  1. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика. – М.: Наука, год. – Ч. 1. – Т. 5. – 583 с.

  2. Потапов А.А. Молекулярная диэлькометрия. – Новосибирск: Наука, 1994. – 285 с.

  3. Потапов А.А. Деформационная поляризация. – Новосибирск: Наука, 2004. – 511 с.

  4. Потапов А.А. Диполь-оболочечная модель атома и периодическая система элементов. Бутлеровские сообщения. 2006. Т.10. №7. С.1 – 23.

  5. Потапов А.А. Оболочечная модель электронного строения атомов. Вестник Иркутского государственного технического университета. 2006. №3. С. 109 – 115.

  6. Парселл Э. Электричество и магнетизм. – М.: Наука, 1975. – 440 с.

  7. Химическая энциклопедия. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1985. – Т. 3. – 639 с.

  8. Кузнецов В.И. Общая химия. – М.: Высшая школа, 1989. – 288с.

  9. Каплан Н.Г. Введение в теорию межмолекулярных взаимодействий. – М.: Наука, 1982. – 312 с.

  10. Бацанов С.С. Экспериментальные основы структурной химии. – М.: Изд-во стандартов, 1986. – 240 с.

  11. Нанотехнология в ближайшем десятилетии. // Под ред. Роко М.К., Уильямса Р.С. и Аливисатоса П. – М.: Мир, 2002. – 292 с.

  12. Потапов А.А. Состояние и перспективы построения теоретических основ механосинтеза // Нанотехника. – 2005. – № 4. – С. 32-46.

  13. Лен Ж.-М. Супрамолекулярная химия. – Новосибирск: Наука, 1998. – 334 с.

  14. Свойства неорганических соединений. Справочник. – Л.: Химия, 1983. – 392 с.

  15. Кузнецов В.Г. Идеалы современной науки. – М.: Наука, 1983. – 255с.

сведения для редакции

ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ НАНОСИСТЕМ

Principles of nanosystems designing
А. А. Потапов

A. A. Potapov


АННОТАЦИЯ

Рассмотрены основополагающие принципы нанопроектирования, которыми следует руководствоваться при постановке и проведении исследований в области механосинтеза.

Basic principles of nanodesigning by which it is necessary to be guided at statement and carrying out of researches in the field of mechanоsynthesis are considered.
Сведения об авторе

Потапов Алексей Алексеевич,

д.х.н.

Институт динамики систем и теории управления СО РАН

г.н.с.

домашний адрес: 664049, Иркутск, мкр. Юбилейный д.58, кв.25

служебный адрес: 664033, Иркутск, ул.Лермонтова, 134

телефоны: д.3952 463009; сл.3952 511779

E-mail: matrimm@yandex.ru , alex_p@icc.ru



<< предыдущая страница