Третьяков Ю.Д. Нанотехнологии. Азбука для Всех
Подождите немного. Документ загружается.
Рис.
З
.
У
пр
ощенная
схе
ма
теплового
диода.
Решетку
нанотрубк
и с
ОАНОГО
конца
за
кр
ывает
к
о
н
у
с
из а
морфного
композ
ита
синим
структурный
фрагмент
играе
т
ро
ль
а
к
т
и
в
и
р
у
е
м ы
х
све
том
«
в
о
р
о
т».
Чере
з
некоторое
время
з
а сче
т
светопог
лош
аюших
мо
леку
л раст
вори
те
ля
,
в
котором
нахо
дят
ся
мо
леку
лы
ро
таксана
,
во
збу
ждение
в
системе
гасится
,
и
уг
ле
во
доро
дная
цепь
вновь
и
згибае
тся
-
мо
леку
ляр
ные
воро
т
а
з
а
п
и
р
а
ют
с
я
(рис
.
2
г)
.
Другой
и
л
люс
трацией
к
про
де
лкам
д
е
м
о
н
а
Максве
л
ла
я
вляе
тся
не
давно
со
з
да
нный
т
в
е
р
л
о
т
ел
ь
н
ы
й
т
е
р
м
и
ч
е с
к
и
й
выпрями
те
ль
и
ли
тер
мический
дио
д
,
прс
цс
т
а
вляюший
собой
о
дно
мерную
прово
дящую
сис
тем
у
-
углеродную
нанатрубку
и
ли
нано
трубку
и
з
ни
три
д
а
бора,
у
которой
на
ОД
I
Ю
М
кон
ц
е
со
сре
д
о
точено
боль
-
шс
массы
,
чем
на д
р
уг
о
м.
д
ля
со
з
лания
ра
з
ницы
в
ра
спре
де
лении
мас
сы
нан
о
трубки
по
крывзлись
нера
вномерным
с
лоем
специально
по
добранного
аморфно
го
м
а
териал
а
.
Мо
пифи
цированную
та
к и
м
обр
азом
нано
трубку
з
а
креп
ляли
ме
жду
эл
е
ктр
од
а
м
и
,
с
лужившими
на
гревате
льным
эл
е
м
е
нт
о
м
на о
дном
конце
трубки
и
термо
латчиком
н
а
д
р
у
г
о
м.
Н
агревая
попе
ременно
т
о о
дин
,
то
д
р
у
г
о
й
край
тр
у
б
к
и,
ис
с
лс
лов
ате
ли
и
змеря
ли
ее
теп
попрово
дностъ
.
Ока
з
алось
'по
при
передаче
т
е
пл
а
от
конца
с
бо
льшой
массой
к
бо
лее
л
е
гк
о
м
у
краю
эт
о
ю
ус
тройства
по
т р у
б
к
е
пробе
гал
о
н
а
7%
бо
л
ьше
фононов
,
чем при
пере
даче
э н
е
р
г
и
и
в
обрат
ном
напра
влении
,
т.
е.
происхо
ли
ла
по
теря т
е
п
л
о
в
о
г
о
равновесия
бе
з
з
ат
р
ат
ы
энер
гии
.
Чем
вам
не
д
е
м
о
н
Максве
л
ла?
Конечно
,
т
а
ко
е
от
л и
ч
и
е
в
теп
лопрово
днос
ти
при про
текании
э
н
е
р
г
и и
в
разных направлениях
-
недостаточ
ная
дл
я
пракгического
испо
ль
зования
э
ф
ф
е
к
т
и
в
н
о
с
т
ь.
О
днако
д
ал
ь
н
е
й
ш
и
е
э
к
с п
е
р
и
м
е
н
т
ы
с
ра
зличной
конфигурацией
нанотрубок
.
вариа
цией
химического
состава
аморфного
материа
ла
,
во
зможно
,
приве
дут
в
б
у
дущем
к
соз
д
анию
бо
лее
э
ф
ф
е
к
т и
в
н о
го
устройства
,
теп
лопере
ла
'Ш
ко
торого
з
а в
и
с
ит
от
направления
потока
э
н
е
р
г
и
и.
И
тог
да
мы
не р
аз
еще
вспомним
д
е
мона
Максве
лла
н
пора
зимся
гениальнос
ти
е
го
со
з
дателя
.
Ли
т
ера
т
ур
а
1.
S
e
lТ
e
li
v..
Спт
-Р
а
Еее,
Ка
у
E.R., Leigh
О
.А
.
Naturc. 2007. Yol. 445.
Р.
5
2
3
.
2. Chang
С.
W.• Okawa D.. Ma
jumd
ar
А
.. Zettl
А
.
Science. 2006. Yol. 314.
Р
.
1121.
58
НАНОТЕХНОЛОГИ
И
ДЕНДРИМЕРЫ
(Dendrimers)
от
ст
вола
исхо
дя
т в
е
тви
,
Н
а
ве
т
вя х
рас
туг
л
и
п
ы
.
Н
ан о
л
ереве
в
пр
обирке
М
о
жешь
по
лучи
ть
и
т
ы!
Е.
А
.
Пом
ерани
ева
Т
ри
баобаба.
з а
владевш
и
е
пл
а
нет
о
й л
е
н
т
я я и
з
ска
зки
А
н
туан
а
д
е
С
ен
т
-Эк з
ю
п
ери
..
М
а
лен
ький
П
р
И
НЦ
"
Помните
л
и вы
,
че
м
грозили
ужасные,
зло
вредные
се
м
е
на
б
аоб
абов
планете
Маленького
п
р
ин
ца
и
з с
каз
к
и
Антуана
де
Сент
-
Эк
зюпери?
О
лин
лентяй
на
своей
планете
не
выпо
лол
во
время
веего
тр
и к
устика
баобабов
и
...,
согласно
ск
аз
к
е
,
и
з
эт
их
к
у
стиков
выросли
огромные
де
ревья
,
которые
з
а
владели
всей
манетой
и
разор
в
али
е е
.
Дендрим
еры
в
химии
н
е
сто
л
ь
ужасны
и
даж
е
по
л
е
зн
ы
,
х
от
я с
а
мо
с
лово
дenдpuмep
и
про
ис
х
о
ди
т
от
греч
е
ског
о
«
d
е
п
d
ro
п.
-
дерево!
А3БVКАДЛЯ
ВСЕХ
Дсндрим
еры
относятся
к
классу
по
лимер
ных
соединений
,
мо
л
ек
у
лы
которы
х
имеют
бо
льшое
чис
ло
р
а
з
ве
твле
ний
(ри
с
.
1).
При
ИХ
получении
с
каждым
эл
е
м
е
н
та
р
н
ы
м
актом
при
сое
динения
мономера
ко
личес
гво
разветв
лений
увеличивается
.
В
резу
ль
тате
с
уве
личением
мо
леку
лярной
массы
таких
сое
динений
и
зменяются
форма
и жесткость
молек
ул
,
'11'0,
как
правило
,
со
провождается
изменением
физико
-химиче
ских
евойств
л
е
нд
р
и
м
е
р
о
в,
т
аких
к
ак
характе
ристическая
вя
зкость
,
растворимость,
плот
ность
и
д
р
.
Синте
з
д
е
нд
ри
м
с
ро
в
проводят
та
ки
м
образом
,
чтобы
в
проц
ессе
ро
ста
по
лим
ерной
молекулы
Рис.
:1.
. М
о
лек
ул
а
двндрим
ера
нс
бы
ло ни
со
е
динения
р
аст
ущи
х
ве
твей
,
ни
объе
динения
мо
лек
у
л
д
руг
с
д р у
г
о
м
.
Точно
та
к
же
ве
тви
о
дною
д
е
р
е
в а
и
ли
кроны
ря
дом
стоя
щих
л
е
р
е
в ь е в
нс срас
таются.
«
С
тр
о
и т
ел ьс
т
в
о»
т
а
к и
х
мо
л
ску
л
прово
дя
т
по
з
ар
а
н
е
с
намечен
ному
плану
,
напримср
используя
реагирующие
групны
т ре
х
т
и
п
о
в
(А
,
Б
и
В)
,
ко
торыс д
ол
ж
н
ы
у
довлетворять
тр
ебованиям
опре
де
ленной
л
о
гической
схемы
:
ка
ждая
гр
уппа
не
может
реагирова
ть
с
себе
по
добной
(А
нс
в
заимолей
ствует
с
А
и т
.
д.)
,
группы
А
и
Б
мо
г
ут
реагиро
вать
между
собой
,
но
каждая
и
з
них
не
может
рс
агирова
ть
с
В
,
группа
В
д
о
л
ж
н а
име
ть
во
з
МОЖНОС
1Ъ
преврашаться
в
опре
ло
ленный
мо
мсн
т в
группу
А.
Сначала
в
реакционную
сре
ду
помещают
центры
бу
дущих
дс
ид
р
и
ме
р
ов
,
которые
пре
д
ставляю
т
собой
мо
лек
у
лы
,
со
лсржащие
три
г
р
у
п
п
ы
А
.
К
ним
д
о б
а
вл
я
ю
т
реагент
,
со
держ
а
щий
в
своем
сост
аве
одну
группу
Б
и
д
в
е В.
Реаген
ты
берут
в
т
а
к
о
м
ко
личеств
е
,
ч
тобы
со
отношснис
групп
А
и
Б
бы
ло
э к
в
и
м
о
л
я
р н
ы
м
(точка
,
где
происхо
ди
т
со
с
линсние
реагирую
щих
гр
уп
п
,
обозначсна
зве
здочкой).
В
получен
ном
сос
динении
с
помощью
химической
реак-
ции
проводя
т
преврашенис
групп
В
в
А.
Да
лес
д
в
е
тюказаиные
с
тадии
мноюкра
тно
повторя
ют
,
в
ре
зу
льтате
чего
наращиваются
новые
слои
вокруг
центральной
мо
леку
лы
(рис
.
2).
Показан
ная
схема
была
впервые
рсализована
при
син
тс
зе
д
енд
р
и
м
е
ро
в в
виде
по
лиамидсаминов
груп
пой
Тоиалиан
а
в
сере
дине
80
-х
го
лов
прошлого
века
.
По
лученный
продук
т
пре
дс
тавля
л
собой
ве
твяшиеся
полимеры
напо
добие
лучей
в
зры
вающейся
сверхновой
эве
з
лы
(рис
.
2,
вс
тавка)
.
По
лимери
зация
ве
дется
с
испо
ль
зованием
стратегии
«з
а
щ
и
т
а
-
снятие
з
а
ш
и т
ы
»,
приме
няемой
при син
те
зе
бс
лков
и
нуклеиновых
кис
л
от
с
зад
а
н
н
о
й
после
лова
тс
льнос
тью
аминокис
лот
и
нуклео
тидов.
В
ре зу
льта
те
первой
стадии
по
лимеризации
на
концах
ветвей
ок
азываю
тс я
свобо
лные
г
руппы
,
каждая
и
з
которых
спо
собна
реагировать
с
д
в
у
м
я
д
о
п
ол
н и
т
е
л
ь
н
ы
м
и
мономерами
.
таким
обра
зом
формируе
тся
л
е
нв
р
и
м
е
р
первого
поколения
(рис
.
3).
Т
аких
послелова
те
льных
стадий
может
насчитывать
ся
конечное
'ШСЛО,
поскольку
в
опре
де
ленный
момент
обра
зустся
пло
тная
упаковка
из
моно
меров,
что
препягс
твует
д ал
ь
н
е
й
ш
е
м
у
проте
канию
по
лимери
заuии.
Пре
лставьте себе
.
в
слое
пре
вр
аще
н
ие
В
в
А
..
в
6
Б
-<
в
..
---
в
превращени
е
В
в
А(
ит.д
.)
..
60
Р
ис.
2.
С
х
ем
а
п
о
луч
е
н и я
вен ьр
имеров
(
на
вст
а в к
е
-
в з р
ыв
с
ве
р
х
н
о
в
о
й
з
в
е
з
в
ы
)
Н
АН
О
fEX
Н
О
I\
ОГ
И И
Поколение:
О
2
з
4
5
Рис.
З.
Двум ерны
е схе
матическ ие
п
р
оекции
ра
зветв
л
енн
ого д
ендрим
ер
а,
ра
сту
щ
е
г
о
с
се рд
uе
в
и
н
ы
д
е в я т
о
ю
поко
ления
лс
нд
р и
мс
ра
со
держится
уже
3069
моном
еров
,
а
д
и а
м
е
т
р
такой
мо
леку
лы
составляе
т
~
1
О
нм
.
На
сего
дняшний
д
е
н
ь
ученые
научились
у
перживать
на
поверхности
ц
е
нп
р
и
м
е
р
о
в с
по
мощью
хе
ла
тных
групп
ионы
метал
лов.
Такие
л
е
нп
р и
м
е
р
н
ы
е
«
м
е
т к и»
на
основе
г
адолиния
и
магния
ак
тивно
испо
ль
зуются
11
качес
тве
кон
т р
а
ст
о
в
при
прове
дении
исс
ле
дований
мето
д
о
м
я
дерного
магнитного
ре зо
нанса
(Я
М
Р)
.
Они
по
зво
ляют
,
например
,
л
е
г
к
о
прос
ледить
"
с
уд
ь
б
у')
а
в
ел
е
н
н
ы
х
в
ор
гани
зм
по
лопытного
животного
ство
ловых
клеток
и
ИХ
миграции
.
Это
особенно
важно
в
с
луча
е
кле
ток
,
по
дса
женных
в
мо
зг
.
Б
ла
го
даря
соприкасающимся
«ветвям
»
раз
ве т
вленной
мо
лек
у
лы
обра
зую
тся
в
нутренние
по
лости
,
в
ко
торых
могут
находиться
ра
злич
ны
е
н сбо
льшие
мо
леку
лы
,
химич
ески
нс свя
з
а
н
н
ы
е с
л
е
нд
р и
м
е
р
о
м.
В
полос
ти
мо
гут
вво
л
ит
ь
с
я
р
аз
личны
е
л
е
к
а
р
ст
ве
н
н
ы
е
пропараты
.
что
позво
ляет
обеспечивать
их
дл
и
тел
ь н
о
е
л
е
чебное
д
е
й
ст
в
и
е
.
Де
ндримсры
могут
также
у
дер
жива
т
ь
вещ
ес
тва
с
радиоактивной
ме ткой
.
'по
можно
применить
дл
я
д
и
аг
н о
ст
и
к
и ра
зличных
з
а
б ол
е
ва
н и
й.
Во
зможност
ь
прикреп ления
к
л
е
нв
р
и
ме
р
а
м
сра
зу
нескольких
р
аз
личных
мо
леку
л
нашла
свое
прим
ене
ние
пр
и л
е
ч
е
н и
и
зл
о
к
а
ч
е
ст
в е
н
н
ы
х
опухо
лей
.
И
звестно
.
что
своеобра
зным
«
в
и
т
а
ми
ном
»
д
ля
л
ю
бо
й
л
е
л
я
ш
е
й
с
я
клетки
является
фо
л
иевая
кис
лота
-
она
в
равной
степени
не
обходима
как
З
Д
О Р
О
В
Ы
М
кле
ткам
,
так
и
рако
вым,
однако
на
мембранах
пос
ледн
их
распо
л а
г
а
е
т
с я
в
тысячу
р аз
бо
льше
р
е
ц
е
п
т
о
р
ов
,
способных
п
рисос
линя
ть
фо
лиевую
кислоту
.
По
этому
если
о
дновременно
с
ней
к
«
в
е
т
к
а
м»
д
е
н
д
р
и
м
с
ро
в
прикрепи
ть
сильный
про
тивоопу
хо
левый
пр
е
пар
а
т
-
метотрекса
г
или
ф
люорес
центн
ый
красите
ль
,
то
раковые
клетки бу
дут
го
ра
здо
активнее
зд
о
р
о
в
ы
х
л
о
в
и
т
ь
и
втяг
ивать
в
себя т
а
к
о
е
нано
л
е
кар
ст
в
о
.
Это
по
зволит
.
во
первых
,
осушествпять
д
и
аг
н
о
с
т и
ку
раковых
з
а
болеваний
на
ранних
ст
адиях,
а
во
-вторых
,
ТОЧ
110
доставив
ирепара
т
в
раковую
об
ласть
,
миним
и
зировать
побо
чные
э
ф ф
е
кт
ы
во
время
л
е
ч с
н
и
я
онко
логич
еских
з
а
б
оле
в а
н и й
токс
ич
ным
мето
трекса
том.
Ли
т
ер
ат
ур
а
1.
П
у
л
'1.,
О
у
эн
е
Ф.
Н
ано
т
е х
по
логи
и
.
2-
е изд.
М.
:
Т
е
хно
сфер
а
,
2006.
2.
С
е
мч
и
н
ов
Ю
'
П
.
Д
е
нлрим
ср
ы
-
но
вы
й
класс
по
лим
еров
11
Соро
с
о
в
ский
О
б р
а
зов
а
т
е
л
ьный
Ж
ур н
ал
.
199
8. N! 12.
С.
45
-5
1.
АЗБУКА
АЛЯ
ВСЕХ
61
ДИССИПАТИВНЫЕ
СТРУКТУРЫ
(Dissipative
Structures)
Пере
до
мно
й л
е
жат
д о
р
о
г
и
,
К
у
да
по
йд
у
?
Верное
сс
р
л
цс.
л
ю
бо
в ь
к
ак
з в
езд
а
,
-
Они
мне
п о
м
о
гут
ве
з
д
е
и
вс с
г
да
В
бою
обр
ес
ти
и
к
ак
п
е
сню
с
л
о
ж
и
ть
МОЮ
с
у
дьбу
.
О
.
Г
енри
.
«Д
о
р
о
г
и
с
у
дьб
ы»
8.
В
ас
нецов
"
В
И
Т
ЯЗ
Ь
н
а
ра
с п
ут
ь
е
-
П
о
мни
т
е
богат
ы
ря
из ст
а
р
ин
н
ых
русски
х
бы
лин
,
ко
т
ор
ы
й
т
о
и
дело
в
стр
еч
ает
придоро
ж
ны
й к
а
мень
,
г
а
ра нт и р
у
ю
щ
и
й
е
м
у
ра
зны
е
не
приятнос
ти
,
п
ой
дет
л
и
о н
н аправо,
налево
или
пр
о
до
л
жит
п
уть
пря
мо
?
И
ли
г
л
авно
го
гер
оя
р
асск
аз
а
О
.
Г
енри
«
Д
о
р
о
г
и
судьб
ы»
,
которы
й
реш
а
е
т
и
зм
енить
свою
жи
знь
и
ух
о
дит
из
род
ной
д
еревни
? «
Т
р и
дм
:
ч
ере
з
туманную
,
з
ал и
тую
лу
н н
ы
м
св ет
ом
р
авнину
тянулась до
р
о
г
а,
п
ря
м
ая
,
как
бо р
оз
да
,
про
ве
деин
ая
плугом
па
х
ар
я
.
В
п
е
р
е
в
н
е
счи
т
али
,
что
д
орог
а
ведет,
по
кр
айн
ей
м
ере
,
в
П
ари
ж
:
ш
а
гая
по
ней
,
моло
д
о
й
по
э т
не
р
а
з
шепт
ал п
ро
себя
э
то
слово
.
Ник
о
г
д
а е
ше
Д
а
в
ид
н
е
УХ
О
Д
И,1
так
д
ал
о
к
о
от
Вер
н у
а,
И
так
,
тр и
лье
т
я
н
ул а
с ь
до
р
о
г
а и
в
друг
о
з
ал
ачи
л
а
е г
о
.
Попер
ек
ее
про
лег
л а
д
ру
г
а
я
д
о
рог
а
,
бо
ль
ш
ая
и
то
р
на
я
.
Д
авид
п
остоял
в
раз
д
у
м
ье
И
... ».
Д
алее
а
в
т
о
р
о
п и с
ы
ва
е
т
три
вари
ан
та
ра зви
тия
ж
изн
и
Дав
ид
а,
в за
висимос
ти
от
то
го
,
какую
д
ор
огу
0 11
выбирает.
62
с
т
о
ч
ки
з
р
е
н
и
я
ученого
,
момент
,
ког
да
Да
вид
по
доше
л
к
пересекающей
ею
путь
д
о р
о
г
е
,
а
богатырь
-
к
камню
н
а
перепутъе,
можно
назвать
точкой
бифуркации
.
Инач
с
г
о
в
ор
я
,
в
эт
о
т
мо
ме
нт
вместо
о
дного
ус
тойчивого
пути
разв
ития
их
судеб.
как
раньше,
л
о
разветвле
ния
дороги,
появилось
несколько
.
Выбор
альтернативного
направления
д
ал
ь
нейшей
эволюции физико
-хим
ической
сис
темы
осуществляется
сю
самой
з
а
счет
с
лучайных
флукту
аций
-
в с
пл
е с
к
о
в
парам
етров
.
«т
о
л
ч
ков
". «
в
с
тр
я
с
к и
»
.
Ф
луктуа
ции
могут
у
силивать
ся
необратимыми
д
и
с с
и
п
а
т
и
в
н
ы
м
и
пропес
сами
и
при
во
д
ит
ь
к
во
з
никиов
снию
новых
Р ис
~
1..I-
об
ла
с
т
ь л
и не й
н
о й
з
ав
ис
и
м
ос
т
и
,
11
-
о
б
ха
с
т ь
н
е
лин
ей
н
ой
з
ав
и
с
и
мое
т
и
,
ll
l
-об
л
аст
ь
б
и
ф
ур
кац
и й
,
IV-
об
л
а
сть
де
т
ерми
нир
ов
а
н н
о
г
о
х
а
о
с
а
НАНОТЕхналагии
упорядоченных
пространственно-временных
структур
,
которые
на
зываю
т
л
и
сс
и
н
ет
и
н
н
ы м
и
.
в
от
личие
ОТ
равновесных
структур
,
например
кристалло
в.
Речь
идет
об
устойчивом
состоя
нии
,
во
зник
ающем
в
неравновесной
среде
при
ус
ловии
д и
с с
и
п
а
ц
и и
(рассеивания)
э
н
е
р
г
и
и,
котора
я
поступает
и звне
(или
ухо
дит)
в
откры
ту
ю
сис
тему
.
Рисунок
I
иллюстрирует
во
зникновение
са
моорганизации
в
открыт
ой
системе
.
На
нем
пре
д
с
тав
л
ена
з
а
в
и
с
и
мо
с
т
ь
обобщенного
по
тока
I
(массы,
т
е
п л
от
ы
и т
.п
.)
от
ис
точник
а
процесса
L'I~
(н
апример
,
э
н
е
р
г
и
и
Гиббса
L'lG).
Равнов
ес
н
ом
у
сос
т
оянию
с
и
ст
е
м
ы
соо
тве
тствуе
т
I'.
~
=
О
.
При
н
сбо
льши
х
о
т
кл
о
не
н
и
я х
от
р
авновесия
(об
ласть
1)
з
а
в
и
с
и
м
ост
ь
J=
J(
I'.~
)
линейна
,
а
по
в
е
д ен
ие
с и сте
м
ы
ст
р
о
г
о д
е
т
е
р
м
и н
и р
о
в
а н
о
и
м
о
ж
е
т
быть
о
писано
с
помощью
соо
тношений
Он
загера
.
В
об
лас
ти
11
,
Гд
е
заме
тную
ро
ль
на
чин
а
ют
игр
а
ть
н
с
зату
х
аюшис
флуктуации
.
за
висимо
ст
ь
I =
J
(
I'.~ )
ста
н
о
вит
с
я
не
линейной.
а
в
о
бла
с
ти"
1
(там
,
гд
е
д
в
и
ж
у
щ
а я
си
л
а
процесса
превышае
т
нск
о
торое
критическое
з
н а ч
е
н
и
е
I'.
~
>
1'.~
2
)
во
зни
к а ет
бифуркация.
В
об
лас
ти
IУ
н
ас
тупае
т
хаос
.
Кл
асси
че
ски
м
при
мером
л
и
с с
и
п
аг
и
е
н о
й
струк
туры
м
о
ж
е
т
с
лужить
с
труктуриро
в
ание
жи
д
к
о
сти п
о
л
л
ейств
и
ем
те
м
п
е
р
а
т у р
н о
г
о
г
р
а
д
и
е
н
т
а
в
виде
я ч
еек
Бенар
а
.
ОНИ
появ
ляю
тся
,
к
ог
д
а
ра
зно
с
ть
те
м
пе
р
а
ту р
в
плоскостях
,
огра
ничив
аюши
х
с
л
ой
жи
дкой
фазы
,
превышае
т
нек
оторое кри
тическ
ое
з
н
а
ч
е
н
и
е
.
и
беспоря
д
о
ч
н
ое д
в
и
ж
е
н
и
е
м
о
л
еку
л
сменяется
самосог
л
а с
е
в
а
н
н
ы
м
.
Дл
я
п
е
м
о и
сг р
а
ц и и яч
еек
Бснара
д
о
с
т
ат
о
ч
н
о
им
еть
сковоро
ду
,
немно
г
о
мас
л
а и
какой-нибу
дь ме
лкий
порошок
(например
,
т
ал
ь
к и
ли
муку)
,
ч
тобы
бы
ло
з
а
м
е
т
н
о д
в
иж
е
ние
жи
дкости
(рис
.
2).
Если д
н
о сковоро
ды
п
лоское
и
нагревает
ся
равномерно
,
то
можно
счита
т
ь
ч
то
у
д
н
а
и
на
поверхносги
по
ддержи
ваются
постоянные
темпсратуры
.
Пока
разность
т
е
м
п
е
р
ату
р
неве
лика.
час
тички
порошка
непод
ВИЖНЫ
,
а
сл
е
до
вате
льно
,
неп
о
движна
и
жид
КОС
ТЬ
.
С
ростом
р
а
знос
ти
т
е
м
пе
р
а
тур
в
ы
ш
е
оп
ре
деленного
п
ред
е
л
а
во
зникаю
т
конвективныс
по
токи
(нагр
етая
«
д
о
н
н
а
я"
жидкость
по
дни
м
а
ется
вверх
,
охл
ажденная
на
пов
ерхности
жид
кость
опускае
тся
вни
з)
,
которые
закручивают
взвесь
частиц
в
л
е
в
о
-
и
правовращающиеся
ро
лики
(причем
тол
ь к
о
единс
твенная
ф
луктуация
в
т
о
ч
к
е
«за
кр
у
ч
и
в
а
н
и
я»
опре
деляет
ту
л и
иную
после
ловате
льнос
ть
вращений
роликов'),
Сверху
ст
а
н
о
в
ит
ся
ви
дно
,
ч
то
вс
я
сре
да
разбивается
на
прави
льные
шес
ти
гранные
ячейки.
целиком
покрывающис
поверхность
-
ячейки
Бенара.
Ан
алогична
и
природа
у
з
о
ро
в
,
во
зникающих
на
поверхности
горячего
кофе
или
ч
ая
.
Самый
из
в
е
ст
н
ы
й
пример
самоор
г
ани
зации
в
гомогенных
химических
сис
тем
ах
-
это
ко
л
е
б
а
т
е
л
ь
н
ы
е
реакции
.
сре
ди
К
О
ТОРЫ
Х
ВЫ
ДС
л я
ю
т,
прс
жде
все
ю
,
ре
акцию
Бе
лоусова
-Жа
ботинского
:
процесс
окис
ления
лимонной
(или
м
апоновой)
ки
сло
ты броми
го
м
калии
в
при
сутс
твии
к
а
т
али
за
тора
су
льфа
та
церии
(111).
Происхо
дящие
в
сис
теме
процессы
можно
на
б
лю
дать
ви
зуально
бла
го
даря
индика
тору
фер
рои
ну
,
при
дающему
рас
твору
г
о
л
у
б
у
ю
окрас
ку
при
и
збы
тке
Ce
J
•
и
красную
-
при
и
збытке
Рис
.
2.
Я
ч
е
й
ки
Б
е
н
ара,
во
з
ни
кающи
е
в п
одо
г
ре в
а
е
м
о
м
с
лое
ЖИ
Д
К
ОС
Т
И
АЗБУКА ДЛЯ
ВСЕХ
63
Се
4
+
.
Ритмическая
смена
окраски
с
идеальным
перио
дом
и
амплиту
дой
позво
ляет
расоматри
вать
систему
как
химические
'!аСЫ
.
Важнейшим
ус
ловием
их
функционирования
является
авто
к
а
талитический
характер
с
тадии
реакции.
пре
д
по
ложи
тельно
:
НВгО
!
+
вго
.
:
+
3H
~
+
2Се
З
+ -4
-4
2Н
ВгО
!
+
2Се
4
+
+
Н
2О
.
Автоко
лебательный
характер
этой
реакции
наибо
лее
наглядно
проявляется
в
во
зникнове
нии
пространствеиного
упорядочения
в
этой
системе
(рис.
3).
Во
зникновение
л
и
с с
и
п
а
т
и
н
н
ы
х
структур
яв
ляется чре
звычайно
важным
для
разработки
новых
процессов
формирования
нанострукту
рированных
материалов
.
Это
о
тносится
,
на
пример
,
к
Формированию
колец
Ли
зеганга
в
м
и
н
е
р
а
л
а
х
,
шестиуго
льных
ко
льцеобразных
с
труктур
из
наночастиц
золо
та
на
г
ладкой
по
д
ложке
,
об
ластей
рассеяния
света
в
ЖИдких
кри
стал
л
ах
при
наличии
градиента
эл
е
ктр
и
ч
е
с
к
о
г
о
поля
,
псев
локристаллов
и других
иерархически
упоря
доченных
структур
,
сформированных
из
тре
хмерных
б
локов
,
у
ложенных
в
правильную
структуру
в
потоке
питающей
жидкос
ти
-
ко
л
л о и
д
н о
г
о
раствор
а
.
Во
мно
гих
об
лас
тях
науки
,
прежде
всего
В
химии
,
физике
и
биологии
,
важная
роль
не
обратимых
пронессов
получила
в
настоящее
вре
мя
всеобшее
при
знание
.
Это
произошло
во
мно
гом
благо
д
аря
со
злате
лю
термодинамики
сильно
неравновесных
процессов
,
л
а
ур
е
а
ту
Нобелевской
Рис.
З.
Конфи
г
урации
,
во
зникаю
щие
при
р
еак ции
Б
ело
у
сова
-Жабо
тин
ского в
тонком
слое
в
чашке
Петри
прсмии по
химии
бель
гийскому
ученому
рос
сийского
происхождения
И
.Р
.
Пригожину
,
ра
боты
которого
ВО
многом
определили
стиль
со
временного
научного
мышления
.
Они
позволили
с
единой
точки
зрения
описать
химические
,
био
логические
и
социальные
явления
.
«
П
оэ
т
термо
д
и
н
а
м
и
ки
-
-
так
называют
И
.Р
.
Пригожина
за
красоту
и
э
легантность
его
работ
.
Ли
тера тура
1.
Тр
еть
я
к
ов
юд
.
Про
цессы
самоор
гани
зации
в
химии
м
ат
ери
а
лов
/
/
Ус
пехи
химии
.
20()3.
Т.
72. NQ8.
С
.
73
1
-7
6
3
,
64
нхнотнхнохоги
И
ЕДИНИЦЫ
ИЗМЕРЕНИЯ
(Units
ofMeasureтent)
Семь
р
а
з
о
т
м
ер
ь
,
о
д
ин
отр
ежь
.
Р
ус
ск
а
я
послови
ц а
с
дав н
и
х
времен
че
ловек
старался
опре
де
л
ит
ь
параметры
окружающих
его
приро
дных
и
искусственных
объектов
и
выр
азить
их
в
оп
р
е
де
ленных
ед
и
н
и
ца
х.
При
эт
о
м
единицы
и
з
мерения
вы
думывали
«
кт
о
80
что
г
о
р
азд»
,
на
пример
в
М
еждуречье
и
Древнем
Египте
линейные
размеры
пре
дметов
измеря
ли
не
привы
чными
н
ам
се го
дня
метрами
-
т
а
м
бы
ли
приняты
т
а
к
и
е е
диницы
,
к
ак
палец
,
лад о
н
ь
,
л
о
к
о
т
ь
.
шаг
.
В
Древней
Руси
массу
т в
е
рд
ы
х
и
сыпучих
т ел
мерили
пу
д
ами
,
в
Америке
-
у н
циями
,
а
объем
выра
жали
в
пин
тах
.
Лок
ти
,
а
р
шины
,
гал
лоны
,
караты
-
все
это
несис
т
ем
ные
единицы
и
змерения
,
с
таи
дарти
зова
тъ
которые
у
далось
то
л
ько
с
ра зви
тием ме
тр
о
ло
гии
(см
.
Нанометрологит
.
Еже
дн
евно
мы
ст
ал
к
и
в
а
с
м
с
я
с
о
г
р
о
мн
ы
м
ко
личес
твом
окружаюших
нас
объек
то
в
:
з
л
а
ния
,
машины
,
д
е
р
е в
ь
я,
кни
ги
,
оде
жда
и
г.
д
.
-
все
они
очень
ра
зные
,
но
совершенно
при
вычные
дл
я
нас
,
поэтому
мы
можем
л
е
г
к
о
их
описа
ть
примерно
оцени
вая
ра
змеры
,
массу
и
другие
характерис
тики
.
Например
,
ширина
обычною
альбомно
го
л
и
ста
с
о
ст
а вл я
е
т
око
ло
30
см
,
стакан
чан
им
ее
т
объем
200
мп.
а
мо
би
льный
тел
е
фо
н
в
ср
е
лнсм
веси
т
око
ло
200
г
.
Сегодня
ни
дл
я
ко
го
уже
не
является
секре
т
о м
то
т
фак
т
,
что
вееь
окружающий
н
ас
мир
состоит
из
структурных
э
лементов
более
ме
л
ких
.
чем
з
а
м
е т
н
ы
е
че
лов
еческому
гл
азу
.
По
э
то
м
у
было
бы
интересно
оцени
ть ве
личины
,
Линейные
Э
лектрос
тати
че
-
Э
л ек
тростали
-
ТЮI
ча
стицы
М
а
сс
а
О
б
ъе
м
чес
к
ая
эн
ергия
р
азм
е
р
ы
ска
н
е
м
к
ость
"
за
р
яже
н
и я
Кл
ас т
еры
1-
5'
10
~9
М
=
1-1 00 ' 10
~
"
г
=
~
1O
-
24
Л
= 10-
19
_10-"
Ф
=
-
о
. г
-о
.
з
э
в
(
-30
-500
атомов)
= 1- 5
(
11
М)
= 1-100
(з
г]
=
~
I
(ил)
= 0.1-1
(
а
Ф
)
зле К
Т
р
О
Н
8
0
Л
Ы
нанометр
зептограм
м
йо
ктопитр
а
тт
оф
а
рала
Н
а
н
еч
а
ст
и
ц
ы
5
-I(Ю
'
10-9
М =
1- 100' 10-0;
Г
=
~
1
0-
2I
л
~
10-
"-10
-
17
Ф
~
~
O
,
0
5
--{)
,
]
э
В
(
~
50
O-1
(ЮО О(Ю
а
то
мо
в
)
= 5
-100
(
нм)
= 1- 100
(
фг
)
=
~
I
(:1:1) = 1- 10
(а
Ф)
эл
е
ктро
н ВОЛ
ьг
н
а
н
ом
ет
р
фемгогра
мм
з
спг
ол
игр
а
тт
о
ф
а
рад
а
•
Р
ас с ч
и
та
н
о
110
форм
у л е
лл
я
уе
д
и н
е
нн
о
г
о
сф
ерич
ес
ко
го
конд
енс
ато
р
а
.
АЗБУКА
АЛЯ
ВСЕХ
65
в
которых
выражаются
тс
или
и
н
ы
е
характе
ристики
этих
эл
е
м
е
н т о
в,
и
в
ч
а с
тн
о
с
ти
ра
з
мер
,
масса
и
объем
наначастиц
.
П
р
о
щ
е
всего
дело
обсто
ит
с
л и
н
е
й
н
ы
м
и
размерами
-
уже
и
з
самого
понят
ия
«
н
а
н
о
ч
а
с
т
и
ц
ы
»
вытекает
,
'1
Т
О
се
р
а
з
м
ер
н
е
п р
е
в
ы
шает
в с
реднем
100
нм
,
в
чем
н
аг
л
я
дн
о
п
о
з
в
о
л
я
ют
убедИ1ЪСЯ
эле
к
т
р
о
н
н
ая
микроскопия
и
ска
н
ир
ую
щ
а
я
зо
н
д
о
в
а
я
м
и
кр
ос
к
оп
и
я.
И
с
х
о
д
я
и
з
того,
'1
Т
О
1
атомная
единица
массы
(а
.е
.м
.)
равн
а
1,6
6'
10-24
г,
з
н
а
я
л
инейн
ые
р
а
з
м
е
ры
о
бъекта
,
н
е
груд н о
о
ценить
массу
и
объсм
кла
стеров
и
н ан оч
ас
ти
ц
,
соде
ржащ
их
разнос ко
п
ичество
ат
о
мов
(с
м
.
та
б
л и
ц
у
)
.
С
моме
нта
и
з
о
бр
е
тен
и
я
са
мых
ч у
в с
т
ви
т
е
л
ь
ны
х
в
ми
р
е
нандвесов
т
ео
ре
т
и ч ес к
им
р
а
сч
е
т
а
м
мзсс
ы
н
з
но
ч
аст
и
ц
п
о
я
ви
ли
сь
стро
гие
экспе
рим
е
нталь
ные
подтве
рждения
.
Л
и
тер
а
ту ра
1,
Деньгу
б
В
.М
.
,
Смирнов
В
.г.
Ед
и
н и
ц
ы
в
е
личин
:
С
лова
рь-спра во
чн
ик.
М
. :
И
з
л
а
гсл
ь с
г
в
о
ста
н
дар
тов.
1990.
240с
.
НАНОТЕХНОЛОГИИ
ЖИДКИЕ
кгистзллы
(Liquid
Crystals)
в ХИМ
ИИ
ч
у
дес
н
ем
а
ло.
М
о
г
ли
КТ
О
-
ТО
п
рец
с
каз ать
,
Что
ко
г
д
а
-
НИ
б
у
д
ь
КРИСТАЛЛЫ
Можно
бу
д
е
т
НАЛИВАТЬ
'
!
Е. А.
П
ом
ер
а
нцев
а
Чем
жи
дкос
ть
о
т
лич
ается
от
кристалла
и
в
чем
смыс
л
пон
н
гия
«
ж
и
д
к и
й
крис
талл
»
?
Давай
т
е
попр
обуем
ра
зобраться
.
Ес
ли
вы
посмотри
те
опр
е
де
ление
ж
ид
кост
и
в
с
ловаре
,
окажется
,
ч
то
жидк
ость
-
э
то
а гр
сг
ат
но
с
со
стояние
вещества
,
промежуточное
между
твер
дым
тел
о
м
и
г
аз
о
м
.
Жидкие
те
ла
те
ку
ч
и,
не
об
л
адаю
т
опре
де
лен
ной
формой
,
могут
образовыва
ть
свободную
по
верхность
И
стремятся
сохранить
свой
объем
.
В
жидкостях
атомы
не
имеют
опре
де
ленно
го
по
л
о
ж
е
н и
я
,
но
11
т
о
же
время
им
не
посгупна
пол
ная
свобо
л
а
персмещсний
.
В
кри
сталлах
же
,
на
оборот,
х
а
ра
кте
р н
о
з
а
к
он
о м
е
р
н
ое
распо
ложение
а
томов
в
перио
личсской
кристаллической
решет
ке т
в
е
р
д
ог
о
тел
а.
Так
как
же
совмес
тить
д
в
а
про
т и
в
о
п
ол
о
ж
н
ы
х
свойства
в
о
лном
веществе?
Ок
азывается.
такое
во
зможно
,
се
ли
упоря
почить
в
пространстве
мо
лскулы
амфифильных
всшеств
(которые
,
как
прави
ло
,
имею
т
вы
тя
нутую
или
д
и
с
к
о о
б р
а
з
н у
ю
форму)
,
но
при
эт
о м
нс
св
язывать
их
в
жесткий
каркас
,
а
ос тави
ть
возможность
коллек
тивно
персмещаться
в
до
ль
какого-
либо
из
направлений
.
Такую
систему
можно
сравнить
с
потоком
бревен
,
сплавляе
мых
по
рске
:
в
це
лом
они
всс
выстроены
11
о
д
ном
направ
лении
,
по
т е ч
е
н
и
ю
,
хо
тя
каждое
бревно
плывет
са
мо
по
себе
"
В
т
а
к
о
м
потоке
все
бренна
-мо
леку
лы
бу
дут
облада
ть
о
пре
де
лен
ной
ориен
тацией
.
110
по
лный
пор
ядок
в
распо
л
о
ж
е
н
и
и
IIХ
центров
т
я
ж
е
ст
и
бу
де
т
о
тсутс
тво
ва
ть
(рис
.
1).
Именно
та
ку
ю
с
труктуру
и
имею
т
жидкис
крис
таллы
.
Как
и
л
ю
б
а
я
жи
дкос
ть
,
они
об
ладаю
т
тс
к
у
ч е
ст
ыо
и
способнос
тью
к
капле
обра
зованию
,
и
вмес
те с т
е
м
,
подоб
но
обычно
му
кристал
лу
,
х
арак
тери
зуются
упор
ядочсиисм
в
пространстве
обра
зующих
сго
мо
леку
л
.
Тако
го
упорядочения
д
о
с
та
т
о
ч
н
о
дл
я
т
о
го
,
ч
тобы
жи
лкие
крис
тал
лы
проявля
ли
необыч
НЫС
механические
,
магни
тные
,
НО
,
что
еше
бо
лее
важно
,
а
н
о
м
ал
ь
н
ы
е
э
лектрические
и
оп
тические
свойс
тва
.
Считае
тся
,
что
жи
дкие
кристал
лы
о
ткры
л
в
1888
голу
австрийский
бо
таник
Фридрих
Рей
ни
тцер.
из
уч
а
в
ш
и й
ро
ль
хо
ле
стсрина
в
рас
тс
ниях
.
Нагревая
син
те
зированное
им
твер
дос
всщес
тво
холес
терилбен
зоа
т
,
он
обнаружи
л.
что
при
т
е
м
п
е
р
а
тур
е
~
1
4
5
о
с
кристал
лы
п
лавя
тся
и
обра
зуют
мутную
,
сильнорассеивающую
све
т
жидкос
ть
ныне
на
зываемую
жи
дким
крис
тал
л
о
м
,
которая
при
л
ал
ь
н
е
й
ш
е
м
н
агревании
..
М
е
т
к
о
е
ср
авнение
доктора
химичес
ких
наук
ю.
Ев
доки
мон
а
.
..
-
67