Предисловие . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Литература к введению . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
Глава 1. Нанотехнологии—что это такое? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.1. Основные понятия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.2. Зачем нужны нанотехнологии? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.3. Зарождение и развитие сферы нанотехнологий и ее перспективы . . . .36
1.4. Организационные финансово-экономические аспекты развития
нанотехнологий . ..................................... 43
1.5. Социальные и гуманитарные аспекты развития нанотехнологий 48
Литература к главе 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
Глава 2. Азы нанотехнологий. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.1. Специфика наномира . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.2. Роль свободных и внутренних поверхностей . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.3. Зарождение и рост наночастиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.4. Размерные эффекты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.5. Самоорганизация и самосборка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
2.6. Две технологические парадигмы: «сверху вниз» и «снизу вверх» . . .85
Литература к главе 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
Глава 3. Как это «пощупать», увидеть и измерить?. . . . . . . . . . . . . 90
3.1. Микроструктурный анализ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.2. Электронная микроскопия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.3. Сканирующая зондовая микроскопия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.4. Дифракционный анализ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
3.5. Спектральные методы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
3.6. Методы определения размеров наночастиц . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Литература к главе 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
Глава 4. Наноматериалы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
4.1. Строительные, конструкционные и функциональные материалы . . . .162
4.2. Наночастицы и нанопорошки. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
4.3. Наноуглеродные частицы и материалы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
4.4. Тонкопленочные структуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
4.5. Объемные наноструктурированные материалы. . . . . . . . . . . . . . . 188
4.6. Природа физико-механических свойств наноматериалов . . . . . . 224
4.7. Стабильность структуры и свойств наноматериалов . . . . . . . . . . 227
4.8. Реализованные и перспективные применения наноматериалов . 229
Литература к главе 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236
Глава 5. Наноэлектроника . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
5.1. Закон Мура. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
5.2. Основные функции наноэлектроники. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246
5.3. Фундаментальные пределы миниатюризации. . . . . . . . . . . . . . . . . 250
5.4. Совершенствование традиционной «кремниевой»электр оники. 251
5.5. Микроэлектроника «рядом с кремнием». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
5.6. Электроника «без кремния» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285
Литература к главе 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 300
Глава 6. Нанотехника . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
6.1. Наноприборы, наномашины, наносистемы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
6.2. Глобальная энергетика, энергосбережение и НТ. . . . . . . . . . . . . . 349
6.3. Нанотехнологии в аэрокосмической отрасли . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Литература к главе 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376
Глава 7. Наноматериалы и нанотехнологии в живых системах. . 378
7.1. Нанобиотехнологии. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 379
7.2. Наномедицина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400
7.3. Нанотехнологии и защита окружающей среды . . . . . . . . . . . . . . . 413
Литература к главе 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418
Глава 8. Нанотехнологии и нанопродукты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
8.1. Строительство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421
8.2. Сельское хозяйство . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428
8.3. Пищевые продукты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 431
8.4. Потребительские товары . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433
Литература к главе 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 439
Глава 9. Военные приложения нанотехнологий . . . . . . . . . . . . . . . . . . 441
9.1. Оборонные нанотехнологические разработки. . . . . . . . . . . . . . . . . 442
9.2. Перспективы военных приложений нанотехнологических разработок. . . . . 450
Литература к главе 9 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 455
Глава10. Социогуманитарные аспекты развития нанонауки
и нанотехнологий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 456
10.1. Философский взгляд в будущее. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 461
10.2. Наноэтика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 471
10.3. Образование и просвещение в области нанотехнологий. . . . . . . . 479
10.4. Прогнозирование социально-экономических последствий нанореволюции . ......501
10.5. Юридические аспекты развития нанотехнологий . . . . . . . . . . . . . 513
10.6. Охрана интеллектуальной собственности в области нанотехнологий. . . . 522
Литература к главе 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 533
Заключение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539
