Нанохимия

Существует множество определений понятия нанотехнология, все они имеют многие различия, однако являются правильными по-своему. Нанотехнологиями можно назвать такие технологии, которые применяют величины порядка нанометра. Значимость таких технологий состоит в том, что переход от «микро» к «нано» - переход от исследования целых веществ к изучению отдельно взятых атомов.
В процессе развития нанотехнологий можно выделить 3 основные направления. К ним относятся:
изобретение электронных схем с активными элементами, размер которых можно соотнести с молекулярными и атомными размерами;
изобретение и создание различных машин наноуровня;
произведение различных манипуляций над отдельно взятыми атомами и молекулами, а также создание из них объектов макромасштабов.
Работа в этих направлениях проводится уже длительный период времени. В 1981 году был изобретён первый туннельный микроскоп, который обладал возможностью переноса отдельно взятых атомов.
Такое понятие, как туннельный эффект следует охарактеризовать, как квантовый процесс, заключающийся в диффузии различных частиц микроразмеров из одной классически доступной области движения в другую, которая отдалена от 1-ой каким-либо барьером. В качестве базиса созданного микроскопа  была взята острая игла, которая скользит над поверхностью исследования. При этом зазор – менее 1 нанометра, а электроны с острия иглы просачиваются сквозь данный зазор в подложку.
Помимо изучения поверхности, изобретение туннельного микроскопа способствовало открытию нового способа формирования элементов, размер которых измеряется в нанометрах. В связи с этим, удалось получить результаты по передвижению в определённую точку различных атомов, их изыманию, а также стимулировать локальные химические реакции [3].
На сегодняшний день данные достижения применимы к производству повседневно используемых вещей. Например: без использования подобных технологий абсолютно невозможно изготовить диски DVD. На рисунке 2 представлена схема основных направлений работы нанохимии.
Рисунок 2. Схема основых направлений работы нанохимии
Нанохимия подразумевает под собой синтезирование нанодисперсных веществ и материалов, регуляторный процесс химических реакций тел, имеющих размеры в несколько нанометров, предотвращение химической  деградации структур наноразмеров, методы терпаии различных заболеваний с применением нанокристаллов.
Среди главных направлений экспериментальных исследований в нанохимической науке можно выделить следующие: [22]
создание способов собирания наиболее больших молекул из мельчайших атомов с использованием наноманипуляторов;
исследование различных атомных перестроек внутри молекул при различном механическом, электрическом и магнитном влияниях;
процесс синтезирования наноструктур в потоках сверхкритической жидкости;
выявление новых методов, которые позволять осуществлять направленную сборку, при этом образуя фрактальные, каркасные, трубчатые и столбчатые наноструктуры;
создание и развитие теории эволюции физических и химических процессов, происходящих в ультрадисперсных веществах и наноструктурах;
разработка различных методов по предотвращению химической деградации наноструктур;
производство новых нано-катализаторов, которые возможно использовать в химическом промышленном производстве;
исследование механизма различных химических реакций на нанокристаллах, которые протекают в присутствии катализаторов;
исследование механизмов процессов нанокристаллизации в пористых средах в акустических полях;
процессы синтезирования различных наноструктур в биологических тканях;
изучение и установление методов терапии различного рода заболеваний с использованием наноструктур тканях, в которых обнаружена какая-либо патология;
изучение явления самоорганизации в комплексных соединениях нанокристаллов;
процесс поиска современных методов для увеличения времени стабилизации наноструктур при использовании различных химических модификаторов

.
В связи с вышеизложенными направлениями можно ожидать производство таких машин, которые смогут обеспечить:
методологию исследования перестроек внутри молекул при местном влиянии на различные молекулы;
производство ряда новых катализаторов, которые можно применять в химической промышленности;
получение оксидных редкоземельных и ванадиевых нано-катализаторов, обладающих большим спектром действия;
методологию предупреждения химической деградации технических наноструктур;
различные способы прогнозирования такого процесса, как химическая деградация;
производство нанолекарств для лечения различных терапевтических и хирургических заболеваний, стоматологические средства, в основе которых такое вещество, как гидроксиапатит;
методика терапии онкозаболеваний при использовании нанокристаллизации внутри опухоли и при наложении акустического поля;
способы разработки наноструктур при использовании направленной агрегации нанокристаллов;
способы, позволяющие регулировать пространственную структуру различных наноструктур;
изобретение современных химических сенсоров, имеющих ультрадисперсную активную фазу;
способы повышения чувствительности сенсоров при помощи химического модифицирования.
Для получения наноматериалов используют диспергационные способы, основанные на измельчении вещества и конденсационные способы, основанные на процессе «выращивания» наночастиц из отдельных атомов. Диспергационные методы являются простым способом получения наночастиц путём измельчения вещества. Данный метод широко используется в производстве материалов для микроэлектроники, он заключается в уменьшении размеров объектов до наночастиц в пределах возможностей промышленного оборудования и используемого материала. При использовании диспергационного метода по окончании действия прибора обычно происходит срастание и укрупнение полученных наночастиц, вплоть до воссоздания исходного монокристалла. Для предотвращения этого нежелательного эффекта в систему добавляется стабилизатор, представляющий собой молекулярный раствор белков, полимеров или поверхностно активных веществ (ПАВ). Изменяя состав и концентрацию стабилизатора, можно получать наночастицы любого размера.
В конденсационных методах наночастицы получают путем объединения отдельных атомов. Метод заключается в том, что в контролируемых условиях происходит формирование структур из атомов и ионов. В результате образуются новые структуры, с новыми свойствами, которые можно программировать путем изменения условий формирования структур