Применение нанотехнологий и наноматериалов в ракетно-космической технике

15 2. НАНОСТРУКТУРЫФизико-химические аспекты наносотояния основываются на фундаментальной базе знаний из разных областей матема-тики, механики, физики, химии, биологии, медицины, науки о материалах, компьютерных технологий, интеллектуальных и информационных технологий. При этом конструирование мо-лекул и материалов, обладающих структурой атомной точно-сти, полученных в результате управляемого человеком процесса, начинается с атомного или молекулярного уровня. Управление на наноуровне основывается на трех видах иссле-дований, посвященных: • эффективным технологиям, дальнейшее развитие кото-рых приведет к появлению технологических нанокомпонен-тов, устройств и систем; • пониманию основных принципов и экспериментальныхметодик в отношении процессов в направлении «снизу-вверх» (т. е. от микро- и наномасштаба к макромасштабу); • усовершенствованию уже известных операций на макро-уровне для их применения на наноуровне (в результате экспе-риментальной работы в направлении «сверху-вниз» недавно достигнут казавшийся недостижимым предел 25,0 нм в области кремниевой электроники, что делает реальностью массовое производство в области полупроводниковой наноэлектроники). Проблемами фундаментальных исследований являются методы расчета колебательных и электронных спектров на-ночастиц, их дифракционного структурного анализа, решения проблем самоорганизации наноразмерных объектов. Химиче-скими основаниями для новой технологии являются глубокие знания свойств каждого атома вещества из таблицы Менде-леева и наличие сил притяжения между ними при расстояни-ях <1 нм и при размерах <100 нм, а также взаимодействие наночастиц, образующих большие системы и структуры: кри-сталлы, квазикристаллы, спирали, оболочечные частицы и т. п. Важным аспектом является самоорганизация наносистем. Главная дилемма самоорганизации наносистем состоит в определении ее причин: либо строение определяется до-стиж...