Обзор литературы

Библиографический обзор литературы о нанотехнологиях.

Нанотехноло́гия — новое направление в науке и технике, рожденное на стыке нескольких традиционных направлений: механики и микромеханики, электроники и микроэлектроники.  Нанотехнологии и в особенности молекулярные технологии — очень мало исследованные дисциплины. Основные открытия, предсказываемые в этой области, пока не сделаны.

На сегодняшний день в мире нет единого термина, описывающего, что такое нанотехнологии и нанопродукция. Один из них: Нанотехноло́гия - совокупность технологических методов, применяемых для изучения, проектирования и производства материалов, устройств и систем, включая целенаправленный контроль и управление строением, химическим составом и взаимодействием составляющих их отдельных элементов нанодиапазона (ГОСТ Р 55416-2013 «Нанотехнологии. Часть 1. Основные термины и определения»).

Нанотехнологии качественно отличаются от традиционных дисциплин, поскольку на таких масштабах привычные макроскопические технологии обращения с материей часто неприменимы, а микроскопические явления, пренебрежительно слабые на привычных масштабах, становятся намного значительнее. 

В «Самарском национальном исследовательском университете имени академика С. П. Королёва» сложилась и успешно развивается научная школа «Технологии синтеза наноматериалов и наноструктур». «Институт Электроники и Приборостроения» готовит специалистов по специальности «Электроника и наноэлектроника». На данном направлении студенты получают подготовку в области физического материаловедения, знания и навыки применения современных методов и средств анализа структуры, состава и свойств материалов. Они учатся создавать и обрабатывать новые материалы, получившие принципиально новые качества и необходимые для развития электроного приборостроения и микроэлектроники.

Электронная библиотечная система (ЭБС) «Университетская библиотека он-лайн» предлагает для самостоятельной работы полнотекстовые  учебники  по направлению подготовки «Электроника и наноэлектроника». В списке представлены книги только по одной теме, но это далеко не все, что можно найти в ЭБС.

С Инструкцией  по работе с Электронно-библиотечной системой "Университетская библиотека on-line" можно познакомиться на сайте библиотеки.

• Елисеев А. А., Лукашин А. В. Функциональные наноматериалы - М.: Физматлит, 2010. - 454 с. - ISBN 978-5-9221-1120-1

В настоящей книге рассматриваются важнейшие особенности функциональных наноматериалов, включая их структуру, физические свойства, методы синтеза и исследования, описываются примеры использования наноматериалов для создания наноэлектромеханических систем, разнообразных устройств нано- и молекулярной электроники, а также магнитных носителей информации. Книга является одним из немногих учебных пособий, предназначенных для фундаментальной междисциплинарной подготовки в области нанотехнологии и наноматериалов

• Гусев А. И. Наноматериалы, наноструктуры, нанотехнологии: монография - М.: Физматлит, 2009. - 2-е изд., испр. - 416 с. - ISBN 978-5-9221-0582-8

Излагается современное состояние исследований нанокристаллических материалов. Обобщены экспериментальные результаты по влиянию нанокристаллического состояния на микроструктуру и механические, теплофизические, оптические, магнитные свойства металлов, сплавов и твердофазных соединений. Рассмотрены основные методы получения изолированных наночастиц, ультрадисперсных порошков и компактных нанокристаллических материалов.

• Иванов Н. Б. Основы технологии новых материалов: учебное пособие - Казань: Изд-во КНИТУ, 2014.-155 с. : табл., граф., ил., схемы. - ISBN 978-5-7882-1682-9

Содержит теоретические основы материаловедческой дисциплины. Предназначено для студентов по специальностям: Перспективные конструкционные материалы; Материаловедение и технологии материалов; Материаловедение и технология конструкционных материалов; Материаловедение и технологии современных и перспективных материалов; Технология наноматериалов; Материаловедение наноматериалов и наносистем; Физика и химия наноматериалов и наносистем

• Верещагина Я. А. Инновационные технологии : введение в нанотехнологии: учеб. пособие - Казань: КГТУ, 2009. 115 с.: ил., табл., схем. - ISBN 978-5-7882-0778-0

Рассмотрены основные направления развития нанотехнологий: методы получения и изучения наночастиц и наноматериалов, свойства наноструктур и возможности их применения в различных сферах

• Физическое материаловедение: учебник для вузов. В 6 т. Т. 5. Материалы с заданными свойствами - М.: МИФИ, 2008. – 672 с.

Учебник «Физическое материаловедение» представляет собой 6-томное издание учебного материала по всем учебным дисциплинам базовой материаловедческой подготовки на кафедре Физических проблем материаловедения Московского инженерно-физического института...

• Наноструктурные материалы/ под ред. Р. Ханнинк, А. Хилл ; пер. А.А. Шустиков. - М. : РИЦ "Техносфера", 2009. - 488 с. - (Мир материалов и технологий). - ISBN 978-5-94836-221-2

В книге обобщаются ключевые наработки в области нанотехнологий и рассматривается их влияние на обработку металлов, полимеров, композитных и керамических материалов. Обсуждаются практические вопросы, связанные с промышленным производством и использованием наноматериалов, методы наноинженерии в создании сплавов на основе стали, алюминия и титана, рассматриваются нанотехнологии, позволяющие использовать гидриды металлов для хранения водорода как источника энергии, а также методики синтеза нанополимеров для аккумуляторных батарей

• Антоненко С. В. Технология наноструктур: учебное пособие - М.: МИФИ, 2008. - 116 с. - ISBN 978-5-7262-0947-0

Учебное пособие посвящено основам технологических процессов получения наноструктур, исследованию их свойств, изготовлению изделий из них и применению наносистем. Пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «Физика конденсированного вещества». Дисциплины: Нанотехнология; Двумерные структуры и сверхрешетки;  Физика и химия наноматериалов и наносистем

• Рамбиди Н. Г., Березкин А. В. Физические и химические основы нанотехнологий - М.: Физматлит, 2009. - 455 с. - ISBN 978-5-9221-0988-8 ;

Рассматриваются основные направления и физико-химические принципы современных нанотехнологий, включая планарную технологию, супрамолекулярную химию, молекулярную электронику, получение наночастиц и наноструктурированных материалов. Подробно обсуждаются два основных пути создания наноматериалов: «снизу-вверх» и «сверху-вниз», а также методы изучения наноструктур и влияния размерных эффектов на их свойства. В основу книги положен курс лекций, которые в течение нескольких лет читаются одним из авторов на кафедре физики полимеров и кристаллов физического факультета МГУ.

• Технологии конструкционных наноструктурных материалов и покрытий / под ред. Г.В. Малахова, П. . Витязь, К.А. Солнцева. - Минск : Белорусская наука, 2011. - 284 с. - ISBN 978-985-08-1292-6 ;

Показано развитие представлений о наноструктурных материалах различной размерности и проведен анализ основных подходов к их классификации. Указаны физические особенности формирования специфических свойств конструкционных наноструктурных материалов, покрытий, пленок, волокон и частиц. Предложены основы классификации и типы структур наноматериалов

• Физико-химические основы создания активных материалов: учебник / М.Ф. Куприянов, Ю.В. Кабиров, А.Г. Рудская и др. - Ростов-н/Д : Издательство Южного федерального университета, 2011. - 278 с. - ISBN 978-5-9275-0847-1

В учебнике изложены базовые физико-химических принципы создания активных материалов в виде монокристаллов, поликристаллических образцов, керамики, тонких пленок и других видов нанокристаллических материалов. Из содержания:

МОДУЛЬ 5. НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

5.1. Эффекты нанокристалличности материалов

5.2. Электронная структура поверхностей кристаллов

5.3. Основные способы получения наноматериалов

5.4. Методы исследования нанокристаллических материалов

5.5. Применение наноматериалов

• Неволин В. К. Квантовый транспорт в устройствах электроники - М.: РИЦ "Техносфера", 2012. - 88 с. - ISBN 978-5-94836-314-1 ;

Для изучающих квантовую механику, аспирантов и молодых научных сотрудников, работающих в области нанотехнологий и наноэлектроники, стремящихся открыть новые эффекты и создать уникальные устройства

• Игумнов В. Н. Физические основы микроэлектроники: учебное пособие - М./Берлин: Директ-Медиа, 2014. - 358 с. : ил., табл. - Библиогр.: с. 345. - ISBN 978-5-4475-3300-7

Представлены базовые понятия квантовой механики, статической физики, физики полупроводников и полупроводниковых приборов, контактные и поверхностные явления и другие фундаментальные положения, необходимые при изучении курса «Физические основы микроэлектроники» и близких ему курсов

• Филимонова Н. И., Кольцов Б. Б. Методы исследования микроэлектронных и наноэлектронных материалов и структур: сканирующая зондовая микроскопия: учебное пособие, Ч. I - Новосибирск: НГТУ, 2013. - 134 с. - ISBN 978-5-7782-2158-1

Пособие содержит подробное описание физических основ и экспериментальной техники методов сканирующей зондовой микроскопии. Рассмотрены вопросы применения этих методов в современной науке, технике и технологии. Предназначено для студентов, обучающихся по направлению «Нанотехнологии и микросистемная техника» для дисциплин «Микроэлектроника и наноэлектроника» и др.

• Ратушный В. И., Ермолаева Н. В., Смолин А. Ю. Методы получения эпитаксиальных гетерокомпозиций - М.: МИФИ, 2012.  - 199 с. - ISBN 978-5-7262-1589-1

Предназначено для организации самостоятельной работы студентов очной формы обучения по направлению подготовки «Электроника и наноэлектроника».  В пособии рассмотрены особенности различных методов получения эпитаксиальных полупроводниковых гетерокомпозиций на основе твердых растворов, аппаратурно-методические особенности каждого метода, их преимущества и недостатки, дальнейшие перспективы развития и применения.

Составил: зав. отделом Центра библиографического и

библиометрического сопровождения научных работ Н. И. Иванова 

Библиографический обзор по теме:

«Имя в небе – династия Туполевых»

Будущий знаменитый российский авиаконструктор, один из основателей отечественного самолетостроения, академик, генерал-полковник-инженер, трижды Герой Социалистического труда (1945, 1957, 1972), лауреат Государственных премий СССР, Андрей Николаевич Туполев родился в селе Пустомазово Тверской губернии в семье нотариуса. В 1908 году, окончив Тверскую классическую гимназию, поступает в Московское высшее техническое училище.

В 1918 году вместе с Жуковским Туполев создает ЦАГИ.

В 1924 году Туполев построил свой первый тяжелый бомбардировщик.

В 1946 году А.Н. Туполев наладил производство стратегических бомбардировщиков Ту-4. На рубеже 50-х годов родился новый стратегический бомбардировщик Ту-16, развивающий скорость более 1000 километров в час. Всего за свою долгую и плодотворную конструкторскую жизнь Туполев спроектировал почти 150 типов различных гражданских и военных самолетов (70 из них выпускались серийно), в том числе АНТ-25, первый реактивный пассажирский самолет Ту-104, первый турбовинтовой межконтинентальный пассажирский лайнер Ту-114.

На самолетах Туполева установлено 78 мировых рекордов, выполнено 28 уникальных перелетов. В их числе знаменитые перелеты Чкалова, Белякова и Байдукова, Громова, Юмашева и Данилина на самолете АНТ-25 через Северный полюс в США.

Это лишь основные вехи биографии Андрея Николаевича Туполева, а более подробную информацию можно получить из статьи Шардакова В.С. «Туполев Андрей Николаевич», опубликованной в журнале «Преподавание истории в школе» № 4, 2005г.

В книге Кербера Л.Л. «Туполев» в форме воспоминания рассказывается о выдающемся авиаконструкторе Андрее Николаевиче Туполеве. О человеке, помогавшем Н.Е. Жуковскому исследовать проблемы аэро- и гидродинамики, прошедшем столько испытаний, но не сломившемся и создавшем вместе со своим КБ более ста типов военных и гражданских самолетов, среди которых АНТ-25, Ту-104, Ту-114, Ту-144. А.Н. Туполев потряс Европу советскими самолетами и их достижениями. Этой книгой издательство открывает публикацию серии книг о выдающихся отечественных авиаконструкторах.  

Большое внимание А.Н. Туполев уделял морским торпедным катерам. Его конструкторская деятельность по этой проблеме началась с защиты диплома, который назывался «Расчет гидроаэроплана». Будучи студентом, Туполев проделал большую исследовательскую работу по изучению обтекания потоком воды пластинки, находящейся под разными углами к потоку. Полученные результаты он применил впоследствии при испытании катеров-глиссеров и конструировании самолетов. Андрей Николаевич Туполев внес большой вклад в создание первых отечественных торпедных катеров, но все-таки большую известность он получил как конструктор авиатехники. Эти и многие другие факты из жизни и деятельности авиаконструктора можно узнать из справочника «Всемирная история авиации».

На страницах книги «Неизвестный Туполев» М.Б. Саукке повествуется о малоизвестных сторонах инженерной деятельности основателя русского цельнометаллического самолетостроения, академика Андрея Николаевича Туполева, его вкладе в создание кольчугоалюминия, аэросаней, торпедных катеров, дирижаблей и о работе в ЦКБ-29 НКВД. Отличительной особенностью данной книги является наличие редких фотографий и схем моделей.

В русском издании книги П. Даффи, А. Кандалова «А.Н. Туполев. Человек и его самолеты» с разных позиций рассматривается творческая жизнь великого русского авиаконструктора. Сделан анализ особенностей «туполевской» школы создания авиационной техники, а также приведены данные о соратниках и учениках Туполева. Дан огромный фактический материал по характеристикам самолетов от АНТ-1 до Ту-334.

Особый интерес вызывает книга «Андрей Николаевич Туполев. Грани дерзновенного творчества», материалы которой охватывают весь период творческой деятельности авиаконструктора. Воспоминания современников А.Н. Туполева – ученых, инженеров, летчиков-испытателей дополняются документами и материалами, раскрывающими особенности деятельности авиаконструктора в разные годы, его роль в создании советской авиационной промышленности и целой школы конструкторов летательных аппаратов. Сборник состоит из вводных статей, целиком охватывающих жизнь и творчество А.Н. Туполева, и пяти глав, каждая из которых раскрывает определенный этап его деятельности. В книге использованы материалы и документы из фондов Научно-мемориального музея Н.Е. Жуковского и Московского машиностроительного завода «Опыт» им.А.Н. Туполева.

Создавая современные боевые самолеты, А.Н. Туполев и его коллектив внесли неоценимый вклад в освоение новых технологий в самолетостроении. Прежде всего - это генеральное направление на создание цельнометаллических самолетов, оперативное освоение передовых достижений в аэродинамике и внедрение новых конструкционных решений, использование мощных высотных силовых установок, новых систем бомбардировочного и стрелково-пушечного вооружения, а также современных систем и агрегатов бортового навигационного, приборного и радиосвязного оборудования.

К заслугам Андрея Николаевича следует отнести его постоянное внимание к развитию серийной производственной базы отрасли. Именно по его настоянию в довоенный период были реконструированы, построены и сданы в эксплуатацию многие самолетостроительные, моторостроительные и приборные заводы авиапрома. А краткую характеристику самолетов, применявшихся в Великой Отечественной войне, можно найти в статье В.Г. Ригманта: Самолеты Туполева – Великой Победе// Полет. - 2005. - №5

Начатая А.Н. Туполевым разработка сверхзвукового пассажирского самолета Ту-144 и продолженная под руководством А.А. Туполева, позволила разработать большое число новейших технологических процессов в области металлургии, ресурса конструкции, теплотехники, аэродинамики. Работа по этому прорывному проекту значительно подняла общий научно-технический уровень страны.

На самолетах Туполева установлено 78 мировых рекордов, выполнено 28 уникальных перелетов. В их числе знаменитые перелеты Чкалова, Белякова и Байдукова, Громова, Юмашева и Данилина на самолете АНТ-25 через Северный полюс в США.

Туполев обладал энциклопедическими знаниями не только в области самолетостроения. Он превосходно знал литературу и искусство, театр и архитектуру, был всесторонне образованным человеком.

23 декабря 1972 года Андрея Николаевича Туполева не стало. Его дело продолжил сын – Алексей Андреевич Туполев.

Алексей Андреевич Туполев родился 20 мая 1925 года, в 1949 году он окончил Московский Авиационный институт, конструкторскую деятельность начал в должности инженера – ракетчика. За время исследовательской работы развил несколько перспективных научных направлений и сформулировал принципы авиационной эргономики. Полученные результаты исследований в этой области Туполев применил на практике. Это позволило повысить безопасность полетов за счет рационального распределения функций между экипажем и бортовой автоматикой.

В 1973 году его назначают генеральным конструктором ОКБ. В течение 15 лет он занимается созданием военных и гражданских самолетов, в том числе «Ту-144», «Ту-160», «Ту-204».

Алексей Андреевич Туполев впервые разработал и предложил использовать взлетно-посадочный механизм в бесхвостой схеме самолета. Это позволило получить высокое аэродинамическое качество на сверхзвуковых скоростях, довести взлетно-посадочные характеристики сверхзвукового самолета до уровня дозвукового и значительно повысить его безопасность во время полетов. Он также предложил оригинальную компоновку сверхзвукового самолета и новые конструкции шасси, отклоняемой носовой и хвостовой частей. Подобная компоновка самолета «Ту-154» А.А. Туполева впоследствии была запатентована в СССР и США.

Коллектив, который возглавлял А.А. Туполев, постоянно совершенствовал самолеты, создавая их модификации. Так, например, самолет «Ту-154» после модификации получил название «Ту-154М». Он обладал лучшими летными, эксплуатационными и комфортабельными характеристиками.

Огромную известность получил новый самолет «Ту-204» с автоматической системой управления, разработанной в соответствии с мировыми стандартами. По экономичности топлива он почти в два раза превосходит многие современные самолеты.

За заслуги и вклад в развитие отечественной авиации академику Алексею Андреевичу Туполеву в 1971 г. присвоили звание Героя Социалистического Труда.

Заслуга же Андрея Николаевича состоит не только в том, что он собрал под свои знамена выдающихся конструкторов своего времени, но именно он сумел сплотить их в единый коллектив, подчиненный решению ключевых задач, которые выдвигало время, жесткие обстоятельства развития страны и противостояния с другими мировыми державами.

В настоящее время коллектив ОАО «Туполев» работает с полной отдачей над реализацией планов создания многих образцов современной и перспективной авиационной техники и готов использовать весь свой без малого столетний опыт и мощный научно-технический потенциал для возрождения и процветания российской авиации.

Список использованной литературы:

1. Победивший деревянную авиацию [Текст] // Военный парад.- 2008.- №6.- С.54.

2. Ригмант В.Г. Самолеты Туполева – Великой Победе [Текст] /В.Г. Ригмант // Полет. – 2005 - №5. - С.27-35.

3. Черемухин Г. К 120-летию со дня рождения А.Н. Туполева [Текст] /Г. Черемухин // Авиация и космонавтика. - 2008. - №11. - С. 37-41.

4. Шардаков В.С. Туполев Андрей Николаевич (1888-1972) [Текст] / В.С. Шардаков // Преподавание истории в школе. - 2005. - №4. - С.56-58.

5. Андрей Николаевич Туполев. Грани дерзновенного творчества [Текст] /Сост. М.С. Листов.- М.:Наука, 1988. - 248 с.

6. Всемирная история авиации/ Авторы-сост. Г.А. Соболева, Ю.В. Рычкова. - М.: Вече,2002.- С.443-448.

7. Готовала Е., Пшедпельский А. Сто великих авиаторов мира [Текст] /Е. Готовала, А. Пшедпельский /Пер. с англ. О.В. Ивановой.- М.,2007.-200с.

8. Даффи П., Кандалов А. А.Н. Туполев. Человек и его самолеты [Текст] /П. Даффи, А.И.Кандалов.- М.,1999.- 264с.

9. Кербер Л.Л. Туполев [Текст] /Л.Л. Кербер. - СПб: Политехника, 1999.-339с.

10. Саукке М.Б. Неизвестный Туполев [Текст] /М.Б. Саукке. - Изд.2-е, испр. и доп. – М.,2006.-192 с.

Составил: зав. сектором ЧЗ НП  Е.О. Чусовитина