Нанонаука

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. | ред. код]

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. | ред. код]

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

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. | ред. код]

Додаткова література[ред. | ред. код]

Книги[ред. | ред. код]

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.