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.

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.

Нанотехнологии, позволяющие манипулировать веществом на уровне атомов и молекул и обещающие в значительной степени изменить жизнь будущих поколений, становятся ведущим направлением развития общества в XXI столетии. На основе нанотехнологии можно создавать новые материалы, системы и устройства, которые по своим характеристикам значительно превосходят существующий уровень.

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.

Учебное пособие по физическим и химическим основам нанотехнологий детально описывает структуру и свойства наноразмерных образований, которые активно изучаются на протяжении последних десятилетий и используются на практике. К ним относятся наноразмерные частицы, большие (в том числе полимерные) молекулы, атомно-молекулярные комплексы с направленно созданной структурой — квантовые точки, нанотрубки, тонкопленочные гетероструктуры, молекулярные кластеры. Основное внимание уделено выявлению физических механизмов, ответственных за возникновение новых свойств при переходе от «макровещества» к наноструктурам, построенным из тех же самых атомных и молекулярных элементов, что и вещество. Подробно рассмотрено соотношение научных идей и практического выхода исследований в области нанотехнологий. Обсуждаются существенные затруднения в реализации экономически выгодных промышленных инноваций. Учебное пособие будет полезно студентам, аспирантам и преподавателям физических и химических факультетов, а также исследователям и разработчикам новых технологий.