Азаренков Н.А. - Наноматериалы (1051240), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Ужепроводятся испытания подобных микрокапсул для доставки и физиологически регулируемого выделения инсулина при диабете 1-го типа. Использование пор с размером порядка 6 нм позволяет защитить содержимоекапсулы от воздействия иммунной системы организма. Это дает возможность помещать в капсулы инсулин-продуцирующие клетки животного,которые иначе были бы отторгнуты организмом. Микроскопические капсулы сравнительно простой конструкции могут взять на себя также дублирование и расширение естественных возможностей организма. Яркимпримером является респироцит – искусственный носитель кислорода идвуокиси углерода, значительно превосходящий по своим возможностям,как эритроциты крови, так и существующие кровезаменители (например,на основе эмульсий фтороуглеродов)[45,46].Разработка новых медицинских устройств, био-наноматериалов, несомненно, будет играть все более важную роль в лечении болезней.
Будущее развитие био-наноматериалов явится результатом совместных усилийматериаловедов, биологов и врачей. Вероятно, новые био-наноматериалыбудут сильно отличаться от биоматериалов прошлого. Они станут намного более интеллектуальными в том смысле, что будут взаимодействовать сбиосредой, способствуя восстановлению физиологических функций организма и живых тканей. Окончательной целью лечения будет восстановле201ние здоровой ткани и исчезновение остатков имплантированного бионаноматериала.Материаловедение для биологических и медицинских применений –сравнительно молодая отрасль науки.
Ее интенсивное развитие обусловлено разработкой, изучением наиболее функциональных и безопасных материалов, способствующих улучшению здоровья и условий жизни человека.9.6. Нанофильтрование как новый способ очистки питьевой водыВ большинстве западных стран питьевая вода имеет отличное качество, однако нет полного основания для спокойствия. Дело в том, что список новых нежелательных компонентов, загрязняющих грунтовые воды,реки и озера, постоянно пополняется.
Климатические изменения приводятк изменению температуры и состава микроорганизмов в водоемах. Вбольшинстве развивающихся стран источниками питьевой воды частослужат грунтовые воды, в которых оказываются органические загрязнения. В Швейцарии 43% питьевой воды забирается из природных источников, 40% – из подземных вод, и 17% – из озер. Очистка в основном требуется для воды из озер и из источников.
При содействии ученых из WVZ винституте Eawag были разработаны методы и комбинации подходов поиспользованию воды в условиях будущих изменений ее природного состава. Главный упор был сделан на обновление водоснабжения и увеличение продолжительности работы оборудования до 30 – 50 лет.Первым объектом стало озеро Lengg lake, где фильтры из мелкогопеска были заменены на ультрафильтрующие мембраны с порами в 10 нанометров (1 нанометр – миллионная доля миллиметра).
Такие мембранные фильтры кроме фильтрующих свойств песка обеспечивают абсолютный барьер для микроорганизмов. Комбинирование методов ультрафильтрации, фильтрации через активированный уголь и озонирования,каждый из которых используется как самостоятельный метод, гарантируетполучение микробиологически безопасной воды без применения хлорирования – процесса, непопулярного у потребителей. Любые следовые загрязнения в таких условиях эффективно удаляются.Контрольные вопросы1. Назовите основные направления применения нанокристаллических материалов в промышленности.2. Приведите примеры применения наноструктур в приборостроении.3. Особенности применения наноразмерных структур, созданных с помощью пучков заряженных частиц.4.
Назовите возможности применения углеродных нанотрубок.2025. Возможности применения наноструктур в биотехнологии. Приведитепримеры.Литература к разделу 91. Алферов Ж. И. Двойные гетероструктуры: концепция применения вфизике, электронике и технологии. Нобелевская лекция по физике //УФН. – 2002. – Т. 172, № 9 – С. 1068-1086.2. Андриевский Р.
А. Наноструктурные материалы – состояние разработок и применение // Перспективные материалы. – 2001. – № 6. – С. 5-11.3. Munz W.-D., Lewis D. B., Hosvepian P. Eh. et al. Industrial scale manufactured superlattice hard PVD coatings // Surf. Eng. – 2001. – Vol. 17. – P. 1527.4.
Левашов Е. А., Штанский Д. В. Многофункциональные наноструктурированные пленки // Успехи химии. – 2007. –Т . 76, № 5. – С. 502-509.5. Beresnev V. М., Pogrebnjak A. D., Malikov L. V. Structure and tribologicalbehavior of layered TiN-BrAZh 8-4 coatings obtained from metallic plasmaflows // J. Friction and Wear. – 2008. – Vol.
29, № 2. – P. 35-38.6. Кунченко Ю. В., Кунченко В. В., Картмазов Г. П. O повышение стойкости инструмента с нанослойными nс-TiNx/CrNx покрытиями в процессерезания // ФИП. – 2007. – Т. 5, № 5. – С. 62-68.7. Kopeikina M. Yu, Klimenko S. A., Mel’niicnuk Yu. A., Beresnev V. M. Efficiency of cutting tools equipped with cBN – based polycrystalline superhardmaterials having vacuum – plasma coating // J. Superhard materials – 2008.
–Vol. 30, No. 5. – P. 355-362.8. Кnoteck O., Bohmer M., Leyendecker T. On Structure properties of sputterTi and Al based hard compound films // Journal Vac. Sci. and Techn. – 1986. –Vol. 4, No. 6. – Р. 2695-2700.9. Yao S. H., Su Y. L., Kao W. H., Liu T. H. On the microdrilling and turningperformance of TiN/AlN nano-multilayer films// Materials Science and Engineering. – 2004.
– Vol. 392. – P. 340-347.10. Hovsepian P. Eh., Lewis D. V., Munz W.-D. Recent progress in large scalemanufacturing of multilayer/superlattice hard coatings // Surface and CoatingsTechnology. – 2000. – Vol. 133-134. – P. 166-174.11. Ducros C., Benevent V., Sanchette F. В. Deposition, characterization andmashinings performance of multilayer PVD coatings on cemented carbide cuttings tools // Surface and Coatings Technology. – 2003.
– Vol. 163-164. – P.681-688.12. Локтев Ю. Д. Нанострруктурные покрытия высокопроизводительногоинструмента // Стружка. – 2004. – № 2(5). – С. 12-17.13. Береснев В. М., Погребняк А. Д., Азаренков Н. А. и др. Нанокристаллические и нанокомпозитные покрытия, структура, свойства // ФИП. –2007. – Т 4, № 1-2. – С. 4-27.14. Charitidis C., Logothetidis S. Nanomechanical and nanotribological proper203properties of carbon based films // Thin Solid Films.
– 2005. – Vol. 482. –P. 120-125.15. Fang T.-H., Jian S.-R., Chuu D.-S. Nanomechanical properties of TiC, TiNand thin films using scanning probe microscopy and nanoindentation // AppliedSurface Science. – 2004. – Vol. 228, No. 1-4. – P. 365-372.16. Новые материалы // Под ред. Ю. С. Карабасова. – М.: МИСИС, – 2002.– 736 с.17. Андриевский Р. А. Наноматериалы: концепция и современные проблемы// Российский химический журнал – 2002. – Т.
XLVI, № 5. – С. 5056.18. Мухин В. С., Будилов В. В., Шехтман С. Р. и др. Наноструктурированные защитные покрытия и технология их получения // Харьковская нанотехнологическая ассамблея «Вакуумные нанотехнологии и оборудование». – 2006. – Т. 1. – С. 205-209.19. Белянин А. Ф. и др. Ударостойкие защитные пленочные покрытия наоснове AlN в электронной технике // ТКЭА. – 2004. – № 4. – С. 35-41.20. Малышевский В.
А., Фармоковский Б. В. Разработка технологиисверхзвукового холодного газодинамического напыления наноструктурированных функциональных покрытий для водородной энергетики // Харьковская нанотехнологическая ассамблея «Вакуумные нанотехнологии иоборудование». – 2006. – Т. 1. – С. 244-250.21. Whitesides G., Grzybowski B. A. Self-Assembly at all scales // Science.
–2000. – Vol. 295. – P. 2418-2421.22. Knobel R., Cleland F. Nanometre – scale displacement sensing using a single electron transistor // Nature. – 2003. – Vol. 424. – P. 251-254.23. Русанов А. И. Удивительный мир наноструктур // Журнал общей химии. – 2002. – Т. 72, № 4. – С. 532-549.24.
Electrical resistivity as characterization tool nanocristal metals // Nanophase and Nanocompositie Materials-III-Warrendale Materials Research Society. – 2000. – P. 461-466.25. Mistry P., Gomez-Morilla I., Grime G. W. et al. New developments in theapplications of proton beam writing // Nucl. Instr. and Meth. – 2005. – Vol.B237. – P. 188-192.26. Watt F., Breese M. B. H., Bettiol A., van Kan J.
A. Proton beam writing //Materials today. – 2007. – Vol. 10, No. 6. – Р. 20-29.27. Jeroen A., van Kan J. A., Bettiol A. A. et al. Proton beam writing: a progress review // Int. J. Nanotechnology. – 2004. – Vol. 1, No. 4. – Р. 464-477.28. Ansari K, van Kan J. A., Bettiol A. A., Watt F.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
