Наночастицы оксидов кобальта, никеля, меди и железа с размером 1-5 нм являются перспективными материалами для изготовления электродов в литиевых батареях.

Получены и детально исследованы такие новые нанокристаллические

гибридные материалы типа ядро-оболочка, как TiO₂ и MoO₃. В полученных

материалах энергия фотопоглощения коррелирует с размером частиц. При

уменьшении размера частиц TiO₂ – MoO₃ от 8 до 4 нм энергия поглощения

уменьшалась от 2,9 эВ до 2,6 эВ. Полученные материалы более эффективны в

фотокаталитическом окислении альдегидов по сравнению с обычно исполь-

зуемым оксидом титана производства фирмы Дегасса (Франция).

Полупроводники и сенсоры.Оптические преобразователи. Полупро-

водниковыенаночастицы широко используются в гетерогенном катализе, онитакже представляют интерес для лазерной техники, при изготовлении плоских дисплеев, светоиспускающих диодов и сенсоров. Огромным прорывом внанотехнологии явилось создание гетероструктур с пространственным ограничением носителей заряда, возникающих в результате спонтанной самоорганизации наноструктур на поверхности полупроводниковых систем. Спонтанное упорядочение наноструктур позволяет получать включения узкозонных полупроводников в широкозонной матрице. Особенно впечатляющиразмерные эффекты в полупроводниковых нанокристаллах, размер которыхменьше боровского радиуса экситона. В таких нанокристаллах (квантовыеточки) квантовое течение электронно-дырочной пары в ограниченном объемеприводит к увеличению ширины запрещенной зоны по мере уменьшенияразмера кластера. Это означает, что с уменьшением размера кластера рекомбинационная люминесценция сдвигается в голубую область (высокие энер-

гии). Яркий пример – нанокристаллыCdSe, “одетые” одним-двумя моно-

слоями ZnS. Кластеры золота (наностержни) при когерентном возбуждении

электронного газа флуоресцируют с квантовым выходом в 106 раз выше, чем

металлическое золото; при этом квантовый выход пропорционален l2 (l-длинананостержня).

Нанотрубы. Интересно развивается химия и физика нанотруб. Разрабо-

тано множество методов и технологий синтеза этих частиц – электродуговой

разряд, лазерно-термическая абляция, синтез в пламени, пиролиз углеводоро-

дов. На сегодняшний день наилучшим является пироллитический метод син-

теза нанотруб из СО, СН₄, С₂H₆, С₂Н₂, на поверхности адсорбента с нанесен-

ным катализатором.

Уже разработаны методы непрерывного и крупномасштабного произ-

водствананотруб с контролируемой скоростью роста и регулируемыми диа-

метром и длиной.

В создании управляемой архитектуры нанотруб уже достигнуты значи-

тельные успехи. Для получения многослойных нанотрубзаданной архитектуры была использована подложка из пористого кремния с субмикроннымипорами, обработанного электрохимически в растворе HF – MeOH.

Наноконтакты – наиболее слабое место в нанотехнологиях. На уровне се-

годняшнего опыта видны два пути к формированию архитектуры наноконтактов:

через механизмы выращивания нанотруб и через манипулирования трубами.

Большой интерес представляет заполнение нанотруб металлами с целью получения металлических проводников – нанопроволок, покрытых углеродной “одеждой”. При этом нанотруба не просто формирует нанопроволоку,но и предохраняет ее от окисления и разрушающего действия других агрессивных сред.

Ясно, что такие нанообъекты с позиций высоких технологий являются

предметом особого внимания. Недавно был получен новый тип нанопроволо-

ки – нанокабель, в котором внутренний проводник – железный стержень

толщиной около 10 нм и длиной порядка микрона – “одет” боронитридной

трубой диаметром около 50 нм.

Замечательная особенность этих нанокабелей состоит в том, что между

BN- оболочкой и железным стержнем имеется углеродная прослойка, котораясохраняет железо в восстановленном состоянии и обеспечивает прочное соединение металла с керамической оболочкой.