Что будет определять развитие цивилизации в ХХI веке и каким должно быть образование, чтобы обеспечить людей необходимыми знаниями? Совершенно очевидно, что сегодня к лидирующим, инновационным областям развития относится наноиндустрия, предсказанная в середине прошлого века и аккумулирующая в развитых странах всё большие интеллектуальные и материальные усилия. О нанотехнологиях пишут на всех языках мира. Потому понятно желание многих рассказать об этой области знаний, объединяющую физику, химию, биологию и другие науки, как можно раньше. Библиотека БФ ПНИПУ предлагает вашему вниманию обзор литературы, посвященный нанотехнологиям.

    Балабанов, В.И. Нанотехнологии: правда и вымысел /В.И.Балабанов, И.В.Балабанов. – М.:Эксмо, 2010. – 384 с.- (Открытия, которые потрясли мир).

Нанотехнология остается символом третьей научно-технической революции. Цель нанотехнологии – создание наносистем, наноматериалов, наноустройств, способных оказать активное воздействие на развитие цивилизации. Развитие нанотехнологии открывает большие перспективы при разработке новых материалов, совершенствовании связи, биотехнологии, микроэлектроники, энергетики, здравоохранения и вооружений. Среди наиболее вероятных научных прорывов эксперты называют значительное увеличение производительности компьютеров, восстановление человеческих органов, получение  новых материалов, созданных напрямую из заданных атомов и молекул, и появление новых открытий в химии и физике. В книге приводятся базовые термины и определения, исторические сведения о развитии научного направления, рассматриваются некоторые природные наноэффекты и виды наноструктур, а также методы их искусственного получения, приводятся примеры практического использования нанотехнологий в энергетике и электронике, машиностроении и строительстве, медицине и косметологии, сельском хозяйстве, военной промышленности и т.д. Авторы рассказывают об ученых, которые работали в области нанотехнологий и стали  лауреатами Нобелевской премии. При чтении книги каждый сможет получить для себя некоторые неожиданные знания о взаимодействии наночастиц, имеющих размеры атомов и молекул, и сделать неожиданные открытия из удивительного мира нанотехнологий, например: феномен самоочистки некоторых растений (лотос, капуста, люпин и др.) от загрязнений неорганического и биологического происхождения. В книге представлен глоссарий с основными понятиями в области нанотехнологий, предметно-именной указатель, обширный список использованной литературы. Кроме того в ней опубликованы рисунки, схемы, таблицы с различными данными. Популярное изложение материала делает книгу интересной и полезной школьнику и пенсионеру, аспиранту и бизнесмену и прочим   читателям.

    Ковшов, А.Н.Основы нанотехнологии в технике: учеб.пособие для вузов /А.Н.Ковшов, Ю.Ф.Назаров, И.М.Ибрагимов. – М.: Академия, 2011. – 240 с.

  Нанотехнология является «наукой конструирования», что делает её мощным инструментом преобразования всех сторон общественной и производственной жизни. Нанотехнология, имеющая междисциплинарный характер, открывает новую эру в фундаментальных исследованиях. В нанотехнологиях существуют такие области, где российские ученые стали первыми в мире, получив результаты, положившие начало развитию новых научных течений, среди которых можно выделить получение ультрадисперсных наноматериалов, проектирование одноэлектронных приборов, а также работы в области атомно-силовой и сканирующей зондовой микроскопии. В России  уже производится целый ряд нанопродуктов, востребованных на рынке: наномембраны, нанопорошки, нанотрубки. Большой прорыв сделан в наноэлектронике, новые открытия успешно внедряются в медицину. Данное учебное пособие состоит из пяти разделов. В первом рассматриваются физические и химические особенности наномира, природные наноразмерные эффекты и структуры, основные понятия нанотехнологии. Вторая часть посвящена компьютерному моделированию наносистем, исследованию и анализу наноструктур, формированию и сборке наносистем.  В третьей главе идет речь о получении ультрадисперсных порошков, производстве наноструктурных материалов . углеродных наноструктурах. В последних разделах рассказывается о наноразмерной обработке поверхностей изделий и о применении нанотехнологий в технике. Новая технология наносварки, негорючая нанобумага из титана, магнитная флэш-память на основе углеродных нанотрубок, наноножницы для работы с молекулами, наногенераторы и нанотурбины, «видеоочки» - об этих и  других устройствах можно узнать со страниц  этой книги. Междисциплинарные исследования по нанотехнологии усилят связи фундаментальной науки и высшего профессионального образования, преподавание естественных наук станет комплексным. Пособие адресовано студентам вузов, а также может быть полезно техническим специалистам.

    Годымчук, А.Ю. Экология наноматериалов: учеб. пособие /А.Ю.Годымчук, Г.Г.Савельев, А.П.Зыкова. – М.: БИНОМ..Лаборатория знаний, 2012. – 272 с.

   Использование возможностей материального мира на наноразмерном уровне создает предпосылки к синтезу новых искусственных систем, которые отличаются от традиционных материалов по свойствам, и, следовательно, по функциональным возможностям. Индустрия наноматериалов это быстрорастущая и расширяющаяся область науки и производства, при этом, однако, появляются новые источники активного выделения наночастиц в окружающую среду, что в свою очередь создает новые риски для проникновения, взаимодействия и воздействия  наноматериалов на все объекты окружающей среды, включая человека. Новые знания о поведении и свойствах наноматериалов в окружающем мире нуждаются в систематизации и адаптации. Целью данного учебного пособия является ознакомление студентов с потенциальными и реальными рисками, возникающими при взаимодействии наноматериалов с окружающей средой и с организмом человека как частью биосферы. В книге сформулированы некоторые общие выводы и перечислены перспективные направления исследования эколого-токсилогических свойств и оценки рисков наноматериалов в рамках их разработки, производства и применения. Авторы учебника рассказывают об источниках образования наноматериалов в природе. Воздействию наноразмерных частиц, находящихся в воздухе (как органической, так и неорганической природы) человечество подвергалось на всех стадиях эволюции. Наиболее значимыми природными источниками наночастиц являются, например, лесные пожары и извержения вулканов (образующиеся фуллерены и частицы сажи легко попадают в атмосферу), эрозия почв и горных пород (образовываются аэрозоли в атмосфере  Земли), жизнедеятельность биологических объектов (распространяются вирусные инфекции). В отдельных главах рассматривается миграция наночастиц в окружающей среде и в организме человека, токсическое и биологическое действие наноматериалов, социальные риски развития нанотехнологий, основные свойства наночастиц при образовании ими коллоидов в атмосфере, гидросфере и литосфере, приводятся примеры токсического эффекта наноматериалов на млекопитающих, беспозвоночных, растения и почву. Каждый раздел книги заканчивается контрольными вопросами, которые будут полезны студенту для проверки своих знаний, и списком литературы для отдельного, более подробного изучения.

    Попов, А.М. Вычислительные нанотехнологии: учеб. пособие /А.М.Попов. – М.:КНОРУС, 2014. – 312 с.

   Нанотехнологии – это способы создания гетерогенных, композитных материалов и устройств, на молекулярном уровне обладающих желательными свойствами. Вычислительные нанотехнологии – это модели, вычислительные методы и программы для решения математических задач нанотехнологий. Существенное изменение свойств материалов связано с зернистой структурой. Размеры зерен и свойства их границ имеют принципиальное значение и определяют отличие их от объемных материалов. Для многих наносистем критический размер зерен составляет порядка 100 нм. Важность экспериментов в нанотехнологиях отмечены Нобелевскими премиями, врученными Ж.И.Алферову в 2000г. за работы в области полупроводниковых гетероструктур, Герду Биннигу и Гейнриху Рореру (1986 г) за создание сканирующего туннельного микроскопа и Эрнсту Руске за создание электронного микроскопа. Во многом вычислительные нанотехнологии опираются на программы молекулярного моделирования. Соответственно, последовательное изложение этих многомасштабных моделей и определяют структуру учебного пособия, содержащую три основных части. Квантово-механический уровень: задача квантово-механических вычислений из первых принципов состоит в решении уравнений квантовой механики и расчете поверхности потенциальной энергии системы, межмолекулярных связей, электронной конфигурации. Расчеты твердых тел осуществляются в рамках методов плоских волн и псевдопотенциалов вместо самосогласованного поля. Квантовые модели существенно используются для анализа создания новых материалов, полупроводниковых гетероструктур, квантовых точек, проволок. Метод классической молекулярной динамики со связями и методы Монте-Карло: этот уровень используется в нанобиомедицине, дизайне лекарств, протеомике. В этих моделях используются вычислительные силы связи между атомами, рассчитанными на предыдущем шаге моделирования. Нелинейные модели сплошной среды: в этом случае молекулярная система рассматривается как сплошная среда, эволюция которой определяется непрерывными макроскопическими функциями. Уравнения модели получают из общих законов сохранения. Данное учебное пособие создано в учебно-научной студенческой лаборатории INTELфакультета ВМК МГУ и поддержано корпорацией INTEL, оно соответствует ФГОС высшего профессионального образования третьего поколения и адресовано студентам и аспирантам, специализирующихся на компьютерном моделировании.

   Инновационные кластеры наноиндустрии / под ред. Г. Л. Азоева. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 296 с

    Впервые читателям представлен феномен инновационных кластеров в мировой и российской наноиндустрии. Для чего и как формируются нанотехнологические кластеры, как управляются, какие перспективы есть у нашей страны в этой области – ключевые вопросы, которым посвящена эта книга. Ускоренный рост рынка нанопродуктов свидетельствует о приближении неизбежной стадии становления рынка – к его консолидации. Консолидация наноиндустрии за рубежом уже началась в наиболее востребованных рынком направлениях: нанофармацевтика, топливные элементы на основе нанотехнологий, нанокатализаторы, нанокомпозиты, электронная память. На мировом рынке начались слияния и поглощения. Особенно активно они происходят в области наноинструментов, оборудования для осаждения, в области освещения и дисплеев, нанопокрытий, нанолекарств. Авторы книги предприняли попытку представить процесс формирования кластера с завершающей стадии инновационного цикла – с нанопродуктов, создающих текущую и перспективную продуктовую платформу высокотехнологичного бизнеса. Эта платформа позволяет определить возможности подготовки кадров для исследований, разработки и производства данных нанопродуктов, возможности проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР) в выбранном продуктовом направлении, возможности разработки и производства нанопродукции на профильных предприятиях и т. д., то есть «собрать» участников кластера для обеспечения спроса больших групп реальных и потенциальных потребителей. В книге для решения этой задачи изложены две конкурирующие технологии. Первая ориентирована на объединение в кластер организаций в рамках девяти существующих направлений нанотехнологической деятельности в России, например в рамках наноинженерии, наноэлектроники, нанокомпозитов и др. Эти масштабные межотраслевые кластеры базируются в большей степени на группах нанотехнологий, а не на нанопродуктах. Вторая технология направлена на формирование кластера по продуктовому принципу с ориентацией на текущее состояние и тенденции развития рынка нанопродуктов. Его цель – промышленный выпуск востребованных рынком конкурентоспособных нанопродуктов. При оптимистическом сценарии максимальный эффект от развития кластеров наноиндустрии ожидается в Сибирском, Южном и Приволжском федеральных округах, а также на Урале.

В книге приводится много примеров действующих кластеров, содержится большое количество сравнительных таблиц, картографических показателей, рассказывается об успешных достижениях наноиндустрии (титановые имплантанты, аэрогегевая изоляция, нанодатчики,  цеолитовые катализаторы, солнечные модули и светодиоды и пр.) Издание будет полезно разработчикам и производителям нанопродуктов, участникам инновационных проектов, преподавателям, аспирантам и студентам вузов.

    Игнатов, А.Н. Микросхемотехника и наноэлектроника: учеб. пособие /А.Н.Игнатов. – СПб.: Изд-во «Лань», 2011. – 528 с. – (Учебники для вузов. Специальная литература).

   В настоящее время уровень развития телекоммуникационных и информационных систем (ТК и ИС) однозначно зависит от степени внедрения в них изделий микроэлектроники и наноэлектроники. Начиная с 2003 г. наблюдается переход от микроэлектроники  к наноэлектронике, так как дальнейшему развитию традиционной микроэлектроники препятствуют технологические, физические и электрические барьеры. Магистральным направлением развития электроники является уменьшение топологических норм транзисторных структур: переход от микрометрового в нанометровый диапазон линейных размеров и создание наноразмерных структур. Технологическая норма проектирования нанотранзисторов – меньше 100 нм (0. 1 мкм). В течение последних лет в наноэлектронике достигнуты значительные практические результаты: созданы высокоэффективные лазеры и светоизлучающие диоды на основе гетероструктур, фотоприёмники, сверхчастотные транзисторы с высокой подвижностью электронов, одноэлектронные транзисторы, различного рода микро- и наноэлектромеханические устройства и системы, являющиеся базовыми для современных ТК и ИС. Налажены серийный выпуск микросхем ультрабольшой и гигантской степеней интеграции (УБИС и ГИС), производство наноэлектронных микропроцессорных УБИС и ГИС. Поэтому рассмотрению возможностей нанотехнологий и наноэлектроники в этом пособии уделяется существенное внимание. В книге рассказывается о физических основах наноэлектроники (электрофизические свойства наночастиц и нанотрубок; изготовление и свойства квантовых ям, нитей, точек; сверхпроводимость наноматериалов; оптические свойства наночастиц и пр.), о состоянии и перспективах развития микро – и наноэлектромеханических систем (микроэлектромеханические коммутаторы, устройства для систем связи, мультиплексоры для волоконно-оптических систем передач с нанофотонными отражателями и др.) о наноэлектронных приборах и системах (наноэлектронные диоды и транзисторы, наноэлектронные лазеры, наноэлектронные фотоприёмники, квантовые компьютеры, молекулярные переключатели и пр.). В учебном пособии к каждой главе есть контрольные вопросы и задания, имеется перечень принятых сокращений, представлен список литературы, приводится большое количество табличного материала, схем, рисунков, графиков. Издание имеет Гриф УМО, предназначено для бакалавров, а также может быть полезно инженерно-техническим работникам,  занимающимся проектированием и эксплуатацией электронной аппаратуры с использованием микроэлектронной и наноэлектронной элементных баз.

  Словарь нанотехнологических и связанных с нанотехнологиями терминов /под ред. С.В.Калюжного. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. – 528 с.

  Данное издание подготовлено РОСНАНО совместно с широким кругом специалистов в области нанотехнологий. Целью авторов было создание многофункционального продукта, интересного и полезного не только исследователям, студентам и профессорам, но и тем, кто вовлечен в нанотехнологическое производство и планирует его создание: технологам, инженерам, инвесторам, управленцам и прочим специалистам. Так как базисом для возникновения нанотехнологий стали многолетние исследования физиков, химиков, механиков, материаловедов, биологов и специалистов в других областях науки, то на сегодняшний день сам термин «нанотехнологии» является собирательным, поэтому в словаре кроме собственно нанотехнологических терминов, включены ряд определений, не имеющих прямого отношения к нанотехнологиям, но объясняющие профессиональные понятия. Поскольку нанотехнологии  очень динамично

развиваются, и не все термины, появившиеся в англоязычной литературе имеют устоявшееся значение в русском языке, авторы попытались найти им наиболее доступный перевод, сопроводив их  англоязычным оригиналом и списком синонимов. Материал в книге расположен в алфавитном порядке, в конце издания имеются предметно-именные указатели русских и английских терминов.

   Кроме представленных книг в фонде библиотеки имеются и другие издания соответствующей тематики:

1. Балабанов, В.И. Нанотехнологии. Наука будущего /В.И. Балабанов. – М.: Эксмо, 2009. – 256с.- (Открытия, которые потрясли мир).

2. Борисенко, В.Е. Наноэлектроника : учеб.пособие /В.Е.Борисенко, А.И.Воробьева, Е.А.Уткина. – М.:БИНОМ. Лаборатория знаний, 2009. – 223 с.

3. Волков, Г.М. Объемные наноматериалы: учеб.пособие /Г.М.Волков. – М.:КНОРУС, 2011. – 168 с.

4. Гусев, А.И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии /А.И.Гусев.- М.: ФИЗМАТЛИТ, 2009. – 416 с.

5. Озерянский, В.А. Познаем наномир: простые эксперименты: учеб. пособие /В.А.Озерянский, М. Е .Клецкий, О.Н.Буров. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. – 142 с.

6. Раков, Э.Г. Неорганические наноматериалы: учеб. пособие /Э.Г.Раков. – М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013. – 477 с.

7. Рамбиди, Н.Г. Физические и химические основы нанотехнологий /Н.Г.Рамбиди, А.В.Березкин. – М.:ФИЗМАТЛИТ, 2009. – 456 с.

8. Сергеев, Г.Б. Нанохимия: учеб. пособие /Г.Б.Сергеев. – М.:КДУ, 2009. – 336 с.

9. Фальхман, Б. Химия новых материалов и нанотехнологии: учеб. пособие /Б.Фальхман. – Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект»,2011. – 464 с.

Октябрь 2015г.