Перспективы наноматериаловедения

Abstract

Накреслено тенденції і перспективи розвитку наноматеріалознавства, яке поряд і пересікаючись з нанофізикою, нанохімією, нанобіонікоюй, наноелектронікою, наноприладобудуванням, наномашинобудуванням і нанобіотехнологією складає комплекс фундаментальних і прикладних наук XXI сторіччя, а саме — нанотехнології. Приведена нова класифікація наноструктурних матеріалів, на основі якої сформульована концепція інженерії форми поверхні наноматеріалів. Новою парадигмою науки про наноматеріали є цілеспрямоване проектування і створення нових наноархітектур із заданним комплексом розмірних і резонансних фізико-хімічних ефектів, що формують і забезпечують унікальні властивості наноматеріалів, наноприладів і наномашин. Як ілюстрація цього представлено оригінальні ідеї і дослідження автора в областях: 1) синтезу нових аллотроп вуглецю і поліморф нітриду бора з унікальною комбінацією фізичних властивостей; 2) розробки п'єзо-акусто-електронного нанотрубчастого перетворювача гіперзвуку в екстремально високочастотному терагерцовому діапазоні; 3) розробки теорії кімнатно-температурної надпровідності на основі граток нанотрубок; 4) дослідження нового фізичного явища фотоакусто-електронного супер-резонансу в нанотрубчастих кристалах.

Начертаны тенденции и перспективы развития наноматериаловедения, которое наряду и пересекаясь с нанофизикой, нанохимией, нанобионикой, наноэлектроникой, наноприборостроением, наномашиностроением и нанобиотехнологией составляет комплекс фундаментальных и прикладных наук XXI века, а именно — нанотехнологии. Приведена новая классификация наноструктурных материалов, на основе которой сформулирована концепция инженерии формы поверхности наноматериалов. Новой парадигмой науки о наноматериалах является целенаправленное проектирование и создание новых наноархитектур с наперед заданным комплексом размерных и резонансных физико-химических эффектов, которые формируют и обеспечивают уникальные свойства наноматериалов, наноприборов и наномашин. Как иллюстрация представлены оригинальные идеи и исследования автора в областях: 1) синтеза новых аллотроп углерода и полиморф нитрида бора с уникальной комбинацией физических свойств; 2) разработки пьезо-акусто-электронного нанотрубчатого преобразователя гиперзвука в предельно высокочастотном терагерцовом диапазоне; 3) разработки теории комнатно-температуной сверхпроводимости на основе решеток нанотрубок; 4) исследования нового физического явления фото-акусто-электронного супер-резонанса в нанотрубчатых кристаллах.

Tendency and perspectives of development of nanomaterials science which together and crossing with nanophysics, nanochemistry, nanobionics, nanoelectronics, nanodevices and nanoengineering and nanobiotechnology constitutes the nanotechnology – the complex of fundamental and engineering sciences of XXI century. New classifications on nanostructured materials is presented on base of which new conception of a surface forms engineering of nanomaterials is formulated. By new paradigm of nanomaterials science is purposeful design and development of novel nanoarchitectures with a complex of size and resonant effects prescribed in advance, which forms and ensures the unique properties of nanomaterials, nanodevices and nanomachines. For illustration the author's new ideas and research are presented in the field of : 1) synthesis of novel carbon allotropes and boron nitride polymorphes with unique combination of physical properties; 2) development of new piezo-acousto-electric transducer of hypersound in extremely highfrequency terahertz range; 3) development of the theory of room-temperature superconductivity on base of nanotube lattices; 4) research of new physical phenomenon, the photo-acousto-electronic super-resonance in nanotubular crystals.