«научное наследие заки ахметова и национальные ценности», в честь 95-летнего юбилея Заки Ахметова

365 
ӘОЖ 620.3:53 
НАНОМАТЕРИАЛДАРДЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ҚАСИЕТТЕРІ 
Өмирхан Мейрамбек
Ғылыми жетекшілер: Сакенова Р.Е., Ерболатұлы Досым 
Аманжолов университеті, Өскемен қ., Қазақстан 
Мақалада нанотехнология саласының маңызды тақырыптарының бірі 
наноматериалдар және олардың физикалық қасиеттері туралы негізгі түсініктер 
қарастырылған және наноматериалдар дамуының басым бағыттары мен 
жетісгіктеріне қатысты мәселелер талқыланған. Нанотехнология нанометрлік 
ұзындық шкаласында затпен манипуляциялау арқылы материалдарды, 
құрылғыларды және жүйелерді жасаумен айналысады. Жасалған нысанның өзі 
наноөлшемді нысан болуы міндетті емес, ол микро немесе макроөлшемді нысан 
болуы мүмкін. Көлемді материалдардан наноөлшемді материалдарға дейін 
төмендеген кезде физикалық, химиялық, механикалық, электрлік, оптикалық, 
магниттік және басқа қасиеттерде елеулі өзгерістер байқалады. 
Кілт 
сөздер: 
нанотехнология, 
наноматериалдар, 
нанобөлшектер, 
наноматериалдардың қасиеттері. 
Нанотехнологияға деген қызығушылық жақында ғана шарықтау шегіне 
жеткенімен, нанотехнология ұғымының өзі 50 жылдан астам уақыт бойы белгілі. 
Физик Ричард Фейнман «There's Plenty of Room at the Bottom˝(1959) атты 
мақаласында қолданыстағы физика заңдарына сәйкес материалдарды жалғыз 
атомдарды басқару арқылы «жасауға/өндіруге» ешқандай себеп жоқ деген 
қорытындыға келді. Ричард Фейнманнан басқа, «нанотехнология» сөзін алғаш рет 
енгізген профессор Нори Танигусчиді, сондай-ақ Нобель сыйлығының лауреаттары 
Гарольд В.Крото, Ричард Э.Смолли және Роберт Э. Керлді атап өту керек. 
Миниатюралық өлшемді объектілерді өндіруде құрылыс материалы ретінде көп 
әлеуетті көрсететін фуллерен - көміртегінің шар тәрізді түрін ашты. ( 
“Нанотехнологии - основа инноваций XXI века”, 4-5 беттер) 
Нанотехнология саласындағы прогреске нанообъектілерді бақылау үшін 
қолданылатын озық электронды сканерлеуші туннельдік микроскоптардың дамуы 
түрткі болды. Наноматериалдардың әртүрлілігі олардың қасиеттері мен қолдану 
мүмкіндіктерінің ауқымы сияқты кең. Нанотехнологиямен бірге әртүрлі ғылыми 
пәндер арасындағы шекаралар жойылып бара жатыр деп айта аламыз. Сондықтан 
біз оны конвергентті технология деп белгілей аламыз және оған пәнаралық көзқарас 
қажет. Оның кең ауқымды және әртүрлі қолдану салаларына байланысты 
нанотехнологияның үлкен әлеуеті бар деп саналады. 
НАНОМАТЕРИАЛДАР ЖӘНЕ НАНОБӨЛШЕКТЕР 
Нанометр, нанобөлшек, ультармикроразмер, нанофазалық материалдар – 
түйір өлшемдері бірнеше нанометр болатын материалдар үшін қолданылатын 
әртүрлі терминдер болып табылады.
«Нано» префиксі өте кішкентай нәрсені білдіретін грек сөзінен шыққан. 
Мысалы, бір нанометр түзу сызықта орналасқан 3-5 атомға тең, адам шашының 
диаметрі нанобөлшектерден шамамен бес есе, эритроцит диаметрі ~7000 нм, ал 

366 
вирустың диаметрі бар болғаны 100 нм. Кванттық физика/химия атомдар мен 
молекулаларды, 
сондай-ақ 
1 
нм-ден 
кіші 
объектілерді 
зерттейді. 
Конденсацияланған зат физикасы байланысқан атомдар мен молекулаларды, яғни 
100 нм-ден шексіздікке дейінгі объектілерді зерттейді. Конденсацияланған 
заттардың қазіргі физикасындағы нанобөлшектік материалдар 100 нм-ден кіші 
түйірлерден тұратын материалдар болып саналады. Жоғарыда аталған аймақта 
кванттық механика заңдары да, классикалық (ньютондық) физика заңдары да 
қолданылмайды. Өлшемдері шектеулі болғандықтан, кристалдық және аймақтық 
құрылымда, ақаулар саны мен белсенді аймақтың өлшемінде өзгерістер болады. 
Бұл өзгерістердің маңыздылығы бөлшектердің мөлшеріне байланысты. Жіктеу 
мыналарға негізделуі мүмкін: өлшемдер, фазалық композициялар немесе синтез 
әдістері (Nass et al, 2004, 5-10 беттер). 
Өлшемдер негізінде: 
- Егер 3D 100 нм-ден аз болса, онда нанобөлшектер, кванттық нүктелер, қуыс 
шарлар және т.б. 
- Егер 2D 100 нм-ден аз болса, нанотүтіктер, нано-талшықтар, нано сымдар, 
нано- тромбоциттер және т.б. 
- Егер 1D 100 нм-ден аз болса, онда пленкалар, жабындар, көп қабатты және т.б. 

жүктеу/скачать 5.2 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: