Лекция 9 (2ч.). Материаловедение

Качество многих привычных материалов может быть повы­шено за счет использования наночастиц и атомарной обработ­ки. Нанотехнологии позволят создавать более легкие, тонкие и прочные композитные (смешанные, сложносоставные) мате­риалы. Появятся так называемые "умные" материалы, способ­ные изменять свою структуру в зависимости от окружающей среды. Также появятся материалы сверхпрочные, сверхлегкие и негорючие (на основе алмазоида), которые могут использовать­ся в аэрокосмической и автомобильной промышленности.

В зависимости от вещества, формы кластеров и типа связи между атомами существует величайшее множество нанообъектов. Вот некоторые из них.

Частицы из атомов инертных газов (рис.18)

Это самые простые нанообъекты. Атомы инертных газов с полностью заполненными электронными оболочками слабо взаимодействуют между собой посредством сил Ван-дер-ваальса.

Рис. 18 Наночастица из 16 атомов аргона

При описании таких частиц с достаточно хорошей точностью применима модель твер­дых шаров. Энергия связи, то есть энергия, затрачиваемая на отрыв отдельного атома от из 16 атомов аргона такой наночастицы, очень мала, поэтому они существуют при температурах не выше 10-100 К.

Частицы металлов (рис.19)

Рис 19. Наночастица металла

В металлических кластерах из нескольких ато­мов может быть реализован как ковалентный, так и металлический тип связи. Наночастицы металлов обладают большой реакционной способностью и часто используются в качестве катализаторов.

Наночастицы металлов обычно принимают правильную форму - октаэдра, икосаэдра, металла тетрадекаэдра.

Рис 20. Возможные формы металлических наночастиц

Дата добавления: 2015-06-27