Белая книга подготовлена по итогам Первого Всероссийского совещания ученых, инженеров и производителей в области нанотехнологий «Исследования в области наночастиц, наноструктур и нанокомпозитов в Российской Федерации» и результатам опроса ведущих специалистов по нанотехнологий. Она представляет собой сборник аннотаций проводимых работ и перечень организаций России на май 2006 года, работающих в области исследования наночастиц, наноструктур и нанокомпозитов, и практической реализации наноматериалов. В Белой книге беспристрастно и объективно каталогизированы работы ведущих научных школ Российской академии наук, государственных образовательных учреждений, производственных корпораций и предприятий малого и среднего бизнеса. В книге систематизированы работы по пяти основным направлениям исследований — химия, физика, биология наноразмерного состояния, образование (подготовка специалистов высшей квалификации и среднего звена в области нанотехнологий), производство и применение наноматериалов в России. Книга предназначена для научных сотрудников, предпринимателей, государственных служащих, студентов и аспирантов, специализирующихся в данной отрасли.

В книге в доступной форме излагаются вопросы, связанные с историческим развитием и современным применением нанотехнологии в различных областях - электронике, медицине, биотехнологии, точной механике и оптике, автомобильной индустрии, энергетике. Рассматриваются социоэкономические последствия и этические аспекты внедрения нанотехнологии в жизнь современного общества. Для студентов, изучающих дисциплины, связанные с применением нанотехнологии, преподавателей соответствующих специальностей, а также для широкого круга читателей, интересующихся новейшими достижениями в науке и технике.

Автор настоящей книги, профессор Иллинойского университета г. Чикаго (США) Г. Али Мансури, известен как крупный специалист в областях химии нефтегазовых продуктов, термодинамики и статистической механики. Книга охватывает различные направления нанотехнологии: получение наноразмерных материалов с использованием специальных приборов, фундаментальные принципы самоорганизации, а также термодинамические аспекты, связанные с особенностями свойств и превращений, происходящих в материалах на наноуровне. Материал излагается довольно подробно и включает широкий круг проблем, предоставляя читателю необходимые знания основ науки о материалах. В приложении - исчерпывающем глоссарии, детально трактуются понятия, определения, уравнения и теории, химические формулы, аббревиатуры. Эту книгу можно использовать как учебное пособие для аспирантов и инициативных студентов, уже немного знакомых с квантовой и статистической механикой и специализирующихся в области технических, биологических и физических наук. Она также предназначена для ученых смежных областей, которые интересуются достижениями современных науки и технологиями наноразмерных материалов и хотят овладеть их методами. Монография издана в рамках инновационной образовательной программы МИЭТ "Современное профессиональное образование для российской инновационной системы в области электроники".

Первое руководство на русском языке, описывающее структуру и свойства наноматериалов от твердотельных до биологических объектов. Исчерпывающе изложены технологии изготовления и методы исследования наноструктур, разнообразные применения — от оптоэлектроники до катализа и биотехнологий. Второе издание дополнено материалами по методическим аспектам «индустрии наносистем» и применениям нанотрубок в электронике. Учебник-монография адресован широкому кругу научных работников, инженеров-электронщиков, специалистов в областях химических и биотехнологий.

В книге рассматриваются исходные понятия новой научно-технической дисциплины, получившей название «нанотехнологий», проведен анализ различных определений данной дисциплины и ее основных положений, направленный на выявление ее взаимосвязей с другими областями техники. Анализируются существующие подходы к классифицированию патентных документов. Дается характеристика основных баз данных, содержащих патентные документы в сфере нанотехнологий. Приводятся некоторые предварительные рекомендации по проведению экспертизы и подаче заявок на изобретения в сфере нанотехнологий, а также обоснование пересмотра подкласса Международной патентной классификации В82В «Наноструктуры; их изготовление или обработка» как основы для совершенствования поиска в данной области.

Изложение химического материаловедения сфокусировано на определяющей связи структуры и свойств. Особое внимание уделено химии твердого тела. Подробно представлены характеристики металлов и сплавов, полупроводниковые и «мягкие» органические материалы, применения полимерных добавок. Чётко излагаются методы диагностики обычных и наноструктурированных материалов. В части нанотехнологии «переднего края» описаны использование наноразмерных «строительных блоков», нульмерные и одномерные наноматериалы, лабораторные технологии получения углеродных нанотрубок, наночастиц меди, золота и оксида алюминия, никелевых нанопроволок. Для всех материаловедческих специальностей, физических и химических факультетов университетов.

В книге рассказывается о непростых и серьезных вещах - о рисках нанотехнологий. Серая слизь и боевые нанороботы, вот всё что знает рядовой потребитель об угрозах, связанных с нанотехнологиями. Велик разрыв между миром "нано" и миром "макро", поэтому понять характер угроз сложно. Но от этого понимания зависит насколько человек может овладеть нанотехнологиями, научиться безопасному обращению с наноматериалами, контролировать распространение нанопродуктов, не допускать использование результатов НТП во вред себе и окр. среде.

Изложены результаты многолетних исследований в области получения объемных нанокристаллических материалов методом порошковой металлургии, кристаллизацией из аморфного состояния и интенсивной пластической деформацией. Приведены данные об особенностях структуры нанокристаллических материалов (размер зерен, значительная доля границ раздела и их состояние. пористость и другие дефекты структуры), определяющихся методами их получения и оказывающих существенное влияние на их свойства. Рассмотрены перспективные области применения нанокристаллических материалов. а также эффекты нанокристаллического строения и свойств дисперсных тел (порошков) и компактных твердых тел с нанометровым размером основных структурных элементов - зерен и частиц фаз. Для ученых и специалистов в области порошковой металлургии и материаловедения, студентов металлургических и материаловедческих специальностей.

В книге собраны доклады ученых, известных в нашей стране и за рубежом, многие из которых являются непосредственными учениками академика Л. И. Седова, приглашенных на Всероссийскую конференцию, посвященную памяти Леонида Иванович Седова в связи со столетием со дня его рождения. Конференция проводилась в ноябре 2007 г. в Москве в Математическом институте им. В. А. Стеклова РАН. Книга содержит широкую тематику и отражает состояние отечественной науки в важнейшей оласти механики. Сборник посвящен исследованию ряда фундаментальных проблем, которые тесно связаны с тематикой научной деятельности Л. И. Седова. Среди них вопросы движения тонких оболочек с большими ускорениями, деформирования и разрушения наноматериалов, задачи описания процессов, сопровождающихся распространением ударных и детонационных волн в газах и пылегазовых средах, исследования по фильтрационным явлениям, включая эффекты при извержениях вулканов, течения с большими скоростями в аппаратах с учетом химических реакций и влияния магнитного и электрического полей, вопросы адекватного описания природных явлений, в частности распространения метеоритов в атмосфере, и многое другое. Ряд работ касается актуальных проблем устойчивости процессов в сплошной среде. Большое внимание в исследованиях уделяется моделированию с использованием современных вычислительных систем.

В настоящей книге представлен краткий обзор углеродсодержащих нанообъектов на основе графита и продуктов его модификации. Основное внимание уделено новому углеродному наноматериалу - графену. Описано, что именно понимают под термином "графен" в русской и зарубежной научной литературе, приведены основные методы получения графена, его физико-химические свойства, показана возможность получения композитов и соединений на основе графена, а также перечислены основные направления применения этого перспективного материала.

Книга посвящена изложению теории электромагнитных процессов в среде, включая излучательные, столкновительные и столкновительно-излучательные явления в плазме. Приведены модели диэлектрической и магнитной восприимчивостей вещества. В рамках последовательного подхода произведен переход от микроскопических уравнений Максвелла к макроскопическим с использованием детального описания динамической поляризуемости атомов среды. Анализируются основные характеристики и методы возбуждения поверхностных плазмонов. В качестве примеров практического использования наноплазмоники представлены работы по наноантеннам, поверхностно-усиленной рамановской спектроскопии, спазерам, фотодетекторам и солнечным батареям. Учебное пособие адресовано студентам старших курсов, аспирантам, преподавателям физических факультетов, исследователям, научным работникам.

В книге рассмотрены перспективы применения органических и гибридных наноструктур в электронике; ионные изменения фуллеренов и тиофенсодержащие сопряженные полимеры; нанокомпозитные полимерные протонообменные мембраны для топливных элементов; литиевые электроды с наноструктурированными высокопроводящими слоями;водород-генерирующие материалы для химических источников водорода; катализаторы гидрогенизации, содержащие наноразмерные частицы металлов; структурные превращения в нанопорошках диоксида титана; влияние межмолекулярных взаимодействий на самоорганизацию нематических жидких кристаллов, а также использование гидрибных наноструктур на основе фуллеренов в биохимических исследованиях. Адресовано студентам, аспирантам, исследователям наноразмерного вещества, а также преподавателям соотв. разделов химии и физики.

В монографии обобщены результаты экспериментальных исследований и численных расчетов параметров теплового разрушения материалов, описаны стенды и методы определения основных характеристик теплозащитных материалов, установлены предельные возможности поглощения подводимого тепла при прогреве и тепловом разрушении материалов; представлены сведения по материалам тепловой защиты летательных аппаратов и высокотемпературным материалам различного назначения. Для научных сотрудников и инженерно-технических работников, занятых в области тепловой защиты и высокотемпературной теплофизики. а также для аспирантов и студентов высших учебных заведений соответствующих специальностей.

В монографии рассмотрены вопросы исследования теплового деформирования и его влияния на прочность композиционных материалов, применяемых в качестве тепловой защиты. Приведен обзор существующих методов дилатометрирования высокотемпературных неметаллических материалов. Представлены новые технические решения, обеспечивающие высокую точность измерений деформаций материалов в диапазоне температур 20-2000С бесконтактными оптическими методами на современной элементной базе. Описаны оригинальные методики и приведен обширный экспериментальный материал по исследованию температурных деформаций деструктирующих и углеродных композитов применительно к условиям эксплуатации теплозащитных конструкций. Для научных и инженерно-технических работников, занимающихся вопросами исследования и применения композиционных материалов, а также специалистов в области термопрочности.

В книге описываются современные методы решения задач взаимодействия квантовых излучателей с электромагнитным полем в таких средах, как фотонные кристаллы, резонаторы, волноводы и т. п. Книга может служить введением в методы теоретической квантовой оптики и будет полезной научным работникам. аспирантам и студентам старших курсов.

Избранные труды представляют собой сборник отдельных научных работ, опубликованных академиком НАН РК С. М. Кожахметовым в научных журналах и монографиях в 1961-2005 гг., включающие результаты физико-химических исследований, технологических разработок и внедрения новых автогенных процессов в металлургии меди. Книга представляет интерес для научных работников, преподавателей, аспирантов и студентов вузов, а также для инженерно-технических работников цветной металлургии.

В монографии рассмотрены вопросы компьютерного моделирования технологических процессов. Даны основные понятия, определяющие сущность рассматриваемых процессов тепловой обработки материалов, и приведены результаты их математического моделирования. Книга предназначена для специалистов, работающих в области применения высококонцентрированных источников для обработки материалов и их теоретического исследования, а также аспирантов и магистрантов.

Книга подготовлена коллективом американских исследователей на основе рекомендаций Межведомственной рабочей группы по нанонауке, нанотехнике и нанотехнологии, которая входит в Национальный совет по науке и технике при президенте США. Нанотехнология, обеспечивающая прогресс во многих областях деятельности, объявлена в США приоритетным направлением с существенным увеличением государственного финансирования. Изложены основные сведения об исследованиях и разработках, а также о применении нанотехнологии в машиностроении, энергетике, электронике, компьютерной и военно-космической технике, биологии, медицине, охране окружающей среды. Для научных работников, инженеров, аспирантов и студентов, специализирующихся в областях физики и химии конденсированных сред, материаловедения, биологии, медицины, экологии, электроники, энергетики, а также для специалистов, разрабатывающих стратегию развития науки и техники.

Первое руководство на русском языке, описывающее структуру и свойства наноматериалов от твердотельных до биологических объектов. Исчерпывающе изложены технологии изготовления и методы исследования наноструктур, разнообразные применения — от оптоэлектроники до катализа и биотехнологий. Второе издание дополнено материалами по методическим аспектам «индустрии наносистем» и применениям нанотрубок в электронике. Учебник-монография адресован широкому кругу научных работников, инженеров-электронщиков, специалистов в областях химических и биотехнологий.

В монографии представлены теоретические и практические основы нанотехнологий - процесса разделения, сборки и изменения материалов путем воздействия на них одним атомом или одной молекулой - символа новой, третьей научно-технической революции. В книге раскрыты базовые термины и определения, приведены исторические аспекты развития научного направления, рассмотрены основные области применения нанотехнологий. Приводится подробное описание "эффекта лотоса" и "эффекта безызносности", технологии финишной антифрикционной безабразивной обработки (ФАБО), нанодобавок к топливно-смазочным материалам и других препаратов автохимии на основе нанотехнологий, находящих все более широкое применение и позволяющих значительно повысить надежность автомобильной и другой техники. Издание предназначено для профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и студентов технических вузов, инженерно-технического персонала автотранспортных и ремонтных предприятий, а также владельцев транспортных средств.

Эта книга адресована широкому кругу читателей, начиная со школьников и домохозяек и заканчивая научными сотрудниками и кабинетом министров РФ, желающих ознакомиться с современными тенденциями и разобраться в значении модного сегодня слова «нанотехнология». В этой книге авторы постарались наиболее просто изложить сложные даже для ученых термины и понятия, наиболее часто встречающиеся в СМИ и научной литературе.

В книге подробно рассматривается кинетическая теория формирования полупроводниковых наноструктур на поверхности твердого тела, описываются основные физические концепции и модели процессов образования эпитаксиальных пленок, квантовых точек и нитевидных нанокристаллов (нановискеров). Излагаются основы теории нуклеации и конденсации и возможности ее применения для моделирования ростовых процессов, морфологии и физических свойств эпитаксиальных наноструктур. Особое внимание уделяется теоретическим моделям формирования квантовых точек и нановискеров полупроводниковых соединений III—V. Результаты расчетов сравниваются с экспериментальными данными, полученными для различных систем материалов и условий осаждения. Никаких предварительных знаний по теории нуклеации, физической кинетике, физике поверхностных явлений не требуется, все необходимые сведения приведены в тексте. Для студентов, бакалавров и аспирантов, специализирующихся в области физики, материаловедения и некоторых других технических дисциплин, а также для ученых и инженеров, желающих глубже понять теоретические основы современной физики и технологии наноструктур.

Представлены основные положения моделирования систем на различных иерархических уровнях строения вещества по схеме "снизу вверх" (атомная структура, молекулы, супрамолекулярные системы и нанокластеры) и рассмотрены взаимодействия частиц на таких уровнях. Систематизированы основные методы вычислительной нанотехноогии: квантовомеханические расчеты "из первых принципов" и методы, основанные на положениях молекулярной динамики и моделях Монте-Карло. Изложены способы молекулярной самосборки и методы многомасштабного моделирования материалов и процессов. Приведен обзор программного обеспечения моделирования наносистем. Для студентов вузов и специалистов в области вычислительной нанотехнологии.