Есемғали Әнел ЯФ-33* Нанобөлшектер * Нанотехнология д

Есемғали Әнел ЯФ-33* Нанобөлшектер

* Нанотехнология д уіріә* « са формалар лемі, молекулалар мен атомдарды та ажайып к рделі лем бар. Осы Ұ қ ә ң ңғ ү ә лемді зерттеуге 1960 жыл а дейін еш кім ты ыз айналыспа аны туралы келешекте ә ғ ғ ғ адамдар та алатын болады» ңғ * 1959 жылы физик Р. Фейнман * 1974 жылы «нанотехнология» терминін ал аш рет Н. Танагути сынды. Ол осы ғ ұ терминмен к сіпорнында бірнеше нанометр ра ан німні к лемін к рсету шін ә құ ғ ө ң ө ө ү олдан ан. 1980 жылы наноконструкциялар ж не оларды келешектері туралы з қ ғ ә ң ө кітаптарында Э. Дрекслер жазады: « Дайынды машиналары қ : нанотехнология д уірі ә келді» ( «Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology» ) ж не ә «Nanosystems * 2006 жылдын басында Nature Materials журналды сараптамасы бойынша ң нанотехнология негізінде 130 д рілер ж не ә ә д рілерді ажетті орнына жеткізуі ә қ нделген ө. Сонымен, алымдарды нанод ниесіне к з арастарын б р анына 30 -40 жыл ғ ң ү ө қ ұ ғ ткенде адамзатты барлы саласына, сіресе биология мен медицина а ө ң қ ә ғ нанотехнологияны жетістіктерін белсенді т рде енгізе бастады. ң ү

* Нанотехнология – б л адамзатты т рлі саласында олданатын ұ ң ү қ технологияларды ндеу ма сатында б лек молекулалардан ө қ ө рал ан аса са рылымдар мен ондыр ыларды зерттеу ж не құ ғ ұ қ құ қ ғ ә дайындау. Ол таби и ж не жасанды наноб лшектерді олдана ғ ә ө қ отырып р бір молекуланы визуализациялау, олармен ә манипулирлеу ж не арасында пайда болатын электромагнитті ә арым- атынасты лшеу м мкіндігін амтамасыз ететін қ қ ө ү қ микроскопиялы ондыр ылар дайындауымен жары к рді. қ қ ғ қ ө

* «Нано» ( грек тілінен — миллиардты б лік) нысана а сипаттама бергенде ө ғ оларды к лемі 1 -1000 нм (10 ң ө − 9 м) аралы та болады, я ни атомарлы-дан қ ғ субклеткалы а дейінгі биологиялы йымдастырылулар де гейіне ққ қ ұ ң с йкес келеді. Бір нанометр – б л сутекті о атомынан рал ан атар. ә ұ ң ң құ ғ қ Мысалы, адам шашыны алы ды ы шамамен 50 000 нанометр ң қ ң ғ райды, пептидтер к лемі — 1 нм, н руыздар – 10 -нан 100 нм дейін. ДН құ ө ә Қ зынды ы — 1, 5 м, біра «жина тал ан» к йінде оны к лемі 100 нм тен. ұ ғ қ қ ғ ү ң ө Антиденелерді , вирустарды , органеллаларды к лемі де осындай ң ң ң ө де гейде. Прокариот ж не эукариот клеткалары микро лемге жатады ң ә ә 10 -12 м ( pm) 10 -9 – 10 -7 м (нм) 10 -6 м (. . m) 10 -3 (mm) 1 м Атомдар (0, 1– 0, 5 nm) Нәруыздар, ДНҚ, РНҚ, антиденелер, вирустар (1 -100 nm) Бактериялар (0, 1 -10. . . m) Эритроциттер (10. m) Адамның ұрығы (100. . м) Көпклеткалы организмдер (1 mm) Рентген сәулесі (0, 1 -10 nm) Ультракүлгін сәулесі (100 nm) Көзге көрінетін сәуле (1. . м) Инфрақызыл сәулесі (10. . м) Микротолқын-дар (1 sm)

* рылымы бойынша наноб лшектерді бірнеше кластар а топтастырадыҚұ ө ғ : Полимер лі наноб л ө шектер Биологи ялы қ наноб л ө шектер Дендрим ерлер. Бейорга никалы қ наноб л ө шектер К мірсу ө лы нано б лшект ө ер

*. Медицинада наноматериалдар мен нанотехнологияларды қолдану. Нанотехнологиялар және наноматериалдар Жеткіз у (тасу) жүйел ері Қолдан у аймағы Терапиялық заттар Диагнос тика In vivo In vitro Липосомалар, беткей липидтер +++ + Органикалық нанобөлшектер ++ + + — Органикалық емес на-нобөлшектер (алтын, күміс, кальций фосф. ) + +++ +++ Молекулярлы нано-бөлшектер (дендример-лер, фуллерендер) +++ ++ ++ Наноталшықтар + + + — Беткей наноқұрылымдар + ++ Наносаңылаулар + + — + Нанотехнологияның өлшем әдістері + + ++ +++

* Наноб лшектерді алу дістеріө ң ә* Левитациялы -а ынды діс қ ғ қ ә (flowing gas evaporation technique)Левитация – зге объектілермен тікелей жанасуынсыз объектіні гравитациялы рістегі ө ң қ ө т ра ты орналасуы. Б л жа дайда левитация шін ауырлы к шін ұ қ ұ ғ ү қ ү компенсациялайтын к шті болуы, ал екіншіден объектіні т ра тылы ын ү ң ң ұ қ ғ амтамасыз ететін айта келтіретін к шті болуы. Инертті газ а ынында ы қ қ ү ң ғ ғ металды булануы, мысал а жо ары жиілікті электромагнит рісімен здіксіз ң ғ ғ ө ү оректеніп, ыздырылатын с йы металл тамшысынан. Газ а ыныны қ қ ұ қ ғ ң жылдамды ыны артуымен б лшектерді орташа лшемдері 500 нм-ден 10 ғ ң ө нм-ге дейін кішірейеді де, б лшектерді лшем бойынша таралуы азаяды. ө ң ө * ткізгіштерді электрлік жарылыс дісі(ЭВП)- Ө ң ә те уатты ток импульсі ө қ ткен сымны материалы, лшемдері 5 нм-ден 1 мм-ге дейінгі б лшектер т зіп, ө ң ө ө ү * б зылады, оларды бір б лігі буланады не с йы тамшылар ретінде шып ұ ң ө ұ қ ұ кетеді. Буланып кеткен фазадан, тез ке ейіп жат ан бу а ынында ң қ ғ кондесациялану н тижесінде наноб лшектер т зіледі. лшемдері ткізгішке ә ө ү Ө ө енгізілген энергия мен оны енгізу жылдамды ына байланысты. Б л діспен ғ ұ ә металды ж не оксидтік нано нта тар алу а болады ң ә ұ қ ғ

* Наноб лшектерді алу дістеріө ң ә* Криохимиялы синтез дісі қ ә т здарды еріту, алын ан ерітіндіні жедел м здату, ұ ғ ұ еріткішті сублимациялау жолымен ж зеге асырылады, одан кейін оксидтердіал ан ү ғ кезде криохимиялы синтез продуктілерін термалды ыдырату ж ргізіледі. Б л дісті қ қ ү ұ ә ң арты шылы ы — к рделі рамда ы гомогендік нта тар алу а м мкіндігінде. Т з қ ғ ү құ ғ ұ қ ғ ү ұ ерітінделерін термалды ыдырату ар ылы алын ан Н микроплаcтикалы , жо ары қ қ ғ Ұ қ ғ реакциялы ж не пісіруге бейімділік асиеттерімен ерекшеленеді. қ ә қ * Ерітінділерден т ндыру ұ Н алуды е бір дамы ан дістеріні бірі. Б л дісті Ұ ң ң ғ ә ң ұ ә ң ерекшелігі металл т здарыны ерітіндісін жасау болып табылады, ерітіндіні т нуына ұ ң ң ұ термодинамикалы қ * шарттарды ру, гидроксид ш гіндісін б ліп алу шін т ндыру оспаларын осу құ ө ө ү ұ қ қ * Золь-гель дісі ә (sol-gel)-Н алуды перспективті дісі ретінде оксидті керамика шін Ұ ң ә ү жетілдірілген «золь-гель» процесі саналады. Б л процесті сатылары: алкоксид ұ ң ерітінділерін жасау, оларды гидролизбен каталитикалы байланысы ж не гидролизбен ң қ ә полимеризациялы конденсациялануы. Н тижесінде оксидті полимер(гель) т зіледі, ә ү одан кейін жуылады, кептіріледі ж не. Термиялы делуге т седі. Б л діс к рделі, ә қ өң ү ұ ә ү йткені б нда синтезді осылыстарда те жо ары пайызды ө ұ қ ө ғ * тазалы болу керек (99, 95%). қ