Функциональные композиты на основе хитозана или ПВС привлекли внимание во всем мире в области лечения кожных ран благодаря их эффективности в гемостазе, антибактериальным свойствам и регенерации кожи. Для лечения кожных ран было разработано множество продуктов, но большинство из них имеют ограничения с точки зрения эффективности или экономической эффективности. Поэтому существует необходимость разработки уникальных материалов, которые решают все эти проблемы и могут быть использованы как при острых, так и при хронических ранах. В этом исследовании оценивалось влияние новых композитов на основе ПВС-хитозана с наночастицами на уменьшение воспаления, вызванного ранами, и формирование кожи у мышей. Путем непосредственного инициирования электрического разряда между металлическими электродами в полимерной дисперсии были синтезированы наночастицы металла или оксида металла без необходимости использования каких-либо реагентов. Кроме того, были созданы композиционные полимерные материалы и покрытия, использующие эти наночастицы. Полученные композиты охарактеризовали методами УФ-спектроскопии, рентгеновской дифракции, сканирующей электронной микроскопии, инфракрасной спектроскопии. В ходе эксперимента отмечены разные сроки заживления резаных ран у мышей. Это определялось составом композиционных материалов, использованных в покрытии медицинского пластыря. Введение в состав наночастиц Ag и ZnO активизирует процесс заживления.
При восстановлении посадочных отверстий в корпусных деталях техники полимерными композитами их допустимый износ не более 0,3 мм, поэтому разовое количество для перемешивания не превышает 100 г материала. Вопрос перемешивания механизированным способом таких малых объемов ранее не рассматривался и требует исследования. Аппараты с мешалками, производимые по ГОСТ 20680-200, невозможно использовать при перемешивании т. к. они имеют избыточный объем сосудов (более 0,01 м3). Ученые ЛГТУ разработали метод расчета конструкции и режимов работы турбинной мешалки при перемешивании раствора нанокомпозита, предназначенного для восстановления посадочных мест подшипников. В статье приведены параметры конструкции трех аппаратов перемешивания различного типоразмера. Описан технологический режим 3D-печати деталей аппарата и турбинной мешалки. При этом использован 3D-принтер марки Flying Bear Ghost 5, а в качестве расходного материала – пластик PETG. В ЛГТУ разработан оригинальный состав эластомерного нанокомпозита, наполненный не металлическими наночастицами. Материал обладает уникальными деформационнопрочностными свойствами. Удельная работа разрушения этого нанокомпозита больше, в отличие от эластомеров, наполненных металлическими наночастицами в 2,54 раза, углеродными нанотрубками – в 1,24 раза. Проведен эксперимент, который подтвердил применимость разработанной в ЛГТУ программы расчета к растворам эластомерных нанокомпозитов, наполненных не металлическими наночастицами. Установлена высокая сходимость расчетных значений оптимальной частоты вращения турбинной мешалки при перемешивании с фактическими данными (расхождение не более 6%). Оценка эффективности перемешивания раствора нанокомпозита проводилась по двум критериям. Первым критерием принят коэффициент пропускания t K. Определена величина t K после ручного и механизированного перемешивания и осуществлено их сравнение. Вторым критерием принята прочность образцов нанокомпозита после различных режимов перемешивания. Чем выше качество перемешивания, тем больше прочность образцов. Исследования показали непригодность первого критерия. Это объясняется оптическими свойствами наночастиц наполнителя, которые не поглощают, а отражают световой поток.
Рассмотрены основные теоретические положения явлений и процессов, протекающих в тонкодисперсных системах. Представлены примеры проектирования органоминеральных порошковых композиций, а также уделено внимание вопросам физикохимии взаимодействия ультра- и наноразмерных частиц.
Предназначено для магистрантов, аспирантов и молодых ученых, занимающихся исследованиями в области материаловедения, физической и коллоидной химии и интересующихся вопросами физикохимии взаимодействия ультра- и наноразмерных частиц
Развитие материаловедения во многом определяет прогресс со временного машиностроения. Создание новых материалов и разработка передовых технологий не только позволяют уменьшить массу машин, приборов и конструкций, но и дают возможность создать новые, не имеющие аналогов механизмы. Разработка материалов стимулирует появление новых технических идей и проектов, с прогрессом материаловедения связано развитие традиционных отраслей промышленности: машиностроения, химии, строительства, транспорта, судостроения. Научнотехническая революция и появление таких новых отраслей техники, как ракетостроение, энергетика, управление термоядерными процессами, освоение космоса, физика высоких энергий, также обязаны прогрессу материаловедения. Революционную роль в электронике и радиотехнике, в авиации и ракетостроении сыграли разработанные в последние годы нанокристаллические материалы и композиционные материалы на их основе.
В учебном пособии рассмотрены свойства и области применения современных наноструктурных материалов. Изложены технология изготовления и принципы выбора материалов для конкретных изделий и с учетом рабочих условий их применения.
Рекомендовано в качестве учебного пособия для студентов и аспирантов машиностроительных и общетехнических вузов. Может быть полезно студентам, обучающимся по смежным специальностям, а также преподавателям, инженернотехническим работникам заводов, научноисследовательских и проектных организаций.
В издании анализируются и обобщаются опубликованные данные о состоянии и перспективах развития нанонауки и нанотехнологии. Приведены сведения о наночастицах, способах их получения и исследования, сферах применения. Рассмотрены различные направления использования нанотехнологии. Описано применение нанотехнологий в производстве новых материалов с уникальными свойствами, в биологии и медицине, в новых источниках электрического тока, в охране окружающей среды, для наноразмерных приборов и устройств, в наноэлектронике и молекулярных компьютерах, в машиностроении, на транспорте будущего, в строительстве и архитектуре, в лакокрасочной промышленности, в химических аккумуляторах солнечной энергии, в средствах связи и информации, в военной технике и др. Проанализировано влияние нанотехнологий на будущее цивилизации. Отмечены основные черты будущего нанообщества как продукта интеллектуальной и технологической революции. Подчеркивается возрастающая опасность глобальных наноугроз и важность глобальной ответственности для их преодоления. Рассмотрены перспективы России в развивающемся наномире.
В издании выдержана единая концепция всестороннего, комплексного подхода к изучению многообразной проблемы «нано». Показано, что эта проблема является междисциплинарной по своей сущности и стремительно развивается на стыке наук и благодаря взаимодействию наук – естественных, технических и гуманитарных. На многочисленных примерах убедительно показано, что развитие и практическая реализация нанотехнологий не только окажет огромное преобразующее влияние на жизнь общества, но и породит новые сложные проблемы, которые потребуют неотложного решения общими силами человечества.
Издание может рассматриваться и как учебное пособие, и как научное издание, и как своего рода путеводитель по наиболее перспективным направлениям научного и технологического прогресса. Будучи электронным, издание использует широкие возможности интернета: здесь есть и текстовой материал, и многочисленные цветные иллюстрации, и видеофайлы, и гиперссылки.
В настоящем курсе ММНТ рассматриваются следующие основные разделы: методы синтеза наночастиц и нанопорошков, методы получения компактных двухмерных и трехмерных наноматериалов. Большое внимание уделено физике и химии наноматериалов. Курс построен на основе известных в мире курсов по материалам и нанотехнологиям с привлечением результатов авторов и коллег из лаборатории нестехиометрических соединений Института химии твердого тела УрО РАН, накопленных при синтезе наноматериалов и исследовании их структуры и физикохимических свойств.
Курс предназначен для студентов естественнонаучных и инженерных специальностей, изучающих нанотехнологии, наноэлектронику и нанофотонику. Фундаментом для освоения курса являются знания по общей физике, атомной физике, физике конденсированного состояния, неорганической и физической химии.
Учебное пособие подготовлено по вариативной части математического и естественнонаучного цикла по направлению подготовки 240100 «Химическая технология» для профилей (бакалавриат): «Химическая технология неорганических веществ», «Химическая технология органических веществ», «Технология и переработка полимеров», «Технология электрохимических производств», «Технология высокомолекулярных веществ», «Технология тугоплавких неметаллических и силикатных материалов», а также 141100 «Теплоэнергетика и теплотехника» для профилей (бакалавриат): «Тепловые электрические станции», «Энергообеспечение предприятий», «Автоматизация технологических процессов и производств».
Пособие посвящено изучению новейших достижений в области нанохимии и нанотехнологии. В пособии изложены вопросы взаимосвязи состава, структуры, свойств наночастиц и компактных наноматериалов.
Книга предназначена для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям «Нанотехнология», «Наноматериалы» и другим дисциплинам, связанным с современным материаловедением. Она может быть полезна преподавателям физических и химических дисциплин, а также аспирантам и научным работникам, интересующимся нанотехнологиями, современными методами синтеза наноматериалов.
Изложены физико-химические основы нанотехнологии. Особенное внимание уделено размерным эффектам различной природы и путям их практического использования в различных наноструктурах и изделиях. Рассмотрены современные методы получения, исследования и определение свойств наноматериалов. Систематизированы и описаны основные направления развития нанотехнологий и нанотехники: физическое наноматериаловедение и наномеханика, наноэлектроника и нанобиотехнологии.
Наряду с общими положениями приведено большое число примеров конкретных разработок, доведенных до промышленного производства. Автор использовал как литературные, так и собственные данные. Книга содержит обширный ссылочный аппарат, включающий зарубежные и отечественные источники.
Для инженерно-технических работников, осваивающих и использующих нанотехнологические процессы, а также может быть полезна студентам и аспирантам, специализирующимся в этой области.
Пособие подготовлено на кафедре биомедицинских фармацевтических технологий Московского государственного университета тонких химических технологий (МИТХТ) имени М. В. Ломоносова и содержит информационные материалы по истории нанотехнологии, методам долучения, свойствам, контролю качества, биофармацевтической характеристике наноразмерных систем доставки лекарственных веществ (липидные и полимерные наночастицы).
Предназначено для студентов учреждений высшего профессионального образования, обучающихся по специальности «Химическая технология и биотехнология» (специализация «Биомедицинские и фармацевтические технологии»), а также для подготовки Магистров по программе «Фармацевтический инжиниринг» и «Промышленная фармация».
Пособие Может представлять интерес для студентов фармацевтических вузов, обучающихся по программе «Фармация» дисциплины «Фармацевтическая технология», а также для системы последипломного образования (интернатура, повышение квалификации и профессиональная переподготовка).
Фотоника – наука, изучающая различные формы излучения, поглощения и преобразования света, иными словами, фактически всё, что связано с понятием фотон. Однако данное определение не является общепринятым, поскольку история термина «фотоника» достаточно запутана. Например, академик А. Н. Теренин обозначил этим термином в своей монографии [1] физические процессы превращения энергии и химические реакции, возникающие под действием светового излучения в молекулах сложного строения. В современной научной терминологии получило распространение более позднее и более широкое определение фотоники как раздела науки, изучающего системы, в которых носителями информации являются фотоны. В настоящее время термином «фотоника» в некоторых случаях пытаются заменить понятие «оптика», особенно тогда, когда речь идёт о взаимодействии света и вещества на уровне отдельных атомов, молекул или наночастиц. При описании современных промышленных технологий термин «фотоника» часто употребляется в связи с производством лазерных систем, в медицинской диагностике и терапии, а также в сфере телекоммуникаций и в исследованиях оптоволоконных линий передачи информации.
Нанофотоникой называют совокупность явлений, связанных с взаимодействием света и вещества на наноуровне, т. е. в диапазоне размеров, не превышающих длину волны видимого света.