4.
«Nanozarracha», «klaster», «nanonaycha», «nanosim», «nanotasma»,
«nanokukun», «kvant nuqta» atamalarining ma'nosini tushuntiring.
Tabiatda va
nanotexnologiyada odatda nanoobyektlar-kopzarrachali sistemadir, va bu yerda
“nanokristall, nanofaza, nanonaycha”, nanoklaster”, nanosistema, nanostruktura,
nanokompozit” kabi terminlar bilan ishlashga togri keladi. Eng faol organilgan
nanostrukturalardan biri bu-nanoklasterlar-metall atomlaridan yoki nisbatan oddiy
molekulalardan iborat. Klasterlarning xossalari ularning olchamlariga juda bogliq bolgani
uchun (olchov effekti), ular uchun olchamlari boyicha ozlarining sinflanishi ishlab
chiqilgan Klasterlar- metall atomlaridan yoki nisbatan oddiy molekulalardan iborat.
Klasterlarning farqlanuvchi xususiyatlaridan biri-ular xossalarining klasterdagi atomlar
soniga chiziqsiz boglanganligidir. Dispers va hajmiy monokristall moddalarda bunday
boglanish mavjud emas, lekin, bu hollarda klaster xossalarini zarrachalar (kristallchalar,
donalar) olchamlari belgilaydi. Klaster kop bolimli (sanoqli), umuman olganda,
ozgaruvchan sonli ozaro ta’sirlashuvchi atom, ion va molekulalar guruhidan tashkil
topgan boladi. Klasterda kamida ikkita atom boladi. Klasterdagi atomlarning eng kop
soni (yuqori chegarasi) unga qoshilgan yana bitta atom uning xossalarini
ozgartirmaydigan sonidir. Kimyoviy nuqtayi nazardan bu son 12 ming atrofida boladi.
Nazariy hisoblashlarning korsatishicha, hajmiy kristallarga xos yoqiy markazlashgan
kubik (YMK) tuzilishi bilan bir qatorda, klasterlar 5-tartibli simmetriya oqiga ega bolgan
kristallik simmetriyasini olishi mumkin. Kam atomli klasterlar modelini yasashda ikki
asosiy holat hisobga olinadi: 1. Klasterlar zich joylashgan tartibli va eng sodda turgun
konfiguratsiyali atomlardan tuzilgan bolishi kerak; klasterdagi barcha atom
konfiguratsiyalari ichidagi tetraedrlar (eng kichik hajmli turgun atomlar konfiguratsiyasi)
imkon darajada kop bolishi kerak. 2. Klasterlar energetik jihatdan turgun bolishi kerak.
Odatda, klasterlar elementlari tarkibiy tuzilishi sifatida tetraedr, oktaedr, kub,
kubooktaedr, pentagonal piramida, ikosaedr va boshqalar qabul qilingan. Eng kichik
turgun klaster 5-tartibli simmetriya oqi va 7 atomdan iborat bolib, pentagonal bipiramida
shakliga ega, undan keyingi turgun klaster ham 5-tartibli simmetriya oqi, 13 atomdan
iborat ikosaedr shaklida boladi. Nanonaychalar–devori bir qavat bolgan ichi bosh silindr
shaklidagi nanoolchamdagi molekulalardir. Boshqa nanoobyektlar ichida nanonaychalar
eng yaxshi organilgan. Bu bir necha nanometr olchamli uzaytirilgan silindrsimon
strukturalardir. Birinchi marta uglerodli nanotubalar 1951-yilda sovet fiziklari
L.V.Radushkevich va V.M.Lukyanovich tomonidan paydo bolgan, ammo bir yildan
keyingi mahalliy ilmiy jurnalda nashrlari e'tiborga olinmasdan qoldi. Ularga bolgan
qiziqish 90-yillarda chet el tadqiqotchilarining ishlaridan keyin yana paydo boldi.
Haqiqatan ham, nanonaychalarning tuzilishiga xos sifatlari mutaxassislar oldida juda
katta imkoniyatlar yaratadi. Uglerodli nanonaychalar ota katta istiqbolli kelajakka ega.
Bu nanozarrachalar fan va texnikada juda katta ahamiyatga ega. Masalan, fullerenlar
yangi xil moylar va antifriktsion qoplamalar, yangi yoqilgi tiplari, olmosga oxshash ota
qattiq birikmalar, sensorlar, boyoqlar va boshqa kerakli buyumlarni yaratishda juda
muhim ahamiyatga ega. Uglerod nanonaychadevori bir qavat bolgan ichi bosh silindr
shaklidagi molekula bolib, u taxminan 1000000 ta uglerod atomidan iborat, diametri 1÷2
nm va uzunligi bir necha on mikrometr iborat bolgan nanozarrachadir. Uning devorida
uglerod atomlari togri oltiburchaklarning uchlarida joylashgan boladi. Uglerodli
nanotubalar polatdan yuz marta mustahkamliroqdir, ularning koplari issiqlik va elektr
tokini yaxshi otkazadilar. Yaqinda olimlar bor nitridning va ba'zi bir metallarning,
masalan, oltinning nanonaychalarini sintez qilishga muvaffaq bolishdi. Ular,
mustahkamligi jihatidan uglerodli nanonaychalardan sezilarli darajada past, ammo,
diametrining ancha kattaligi tufayli, nisbatan katta molekulalarni ham oz ichiga olishi
mumkin.
Do'stlaringiz bilan baham: |