Нанохимия (от «нано-» и «химия») – раздел химии, исследующий свойства, строение и особенности химических превращений наночастиц. Отличительной особенностью нанохимии является наличие размерного эффекта – качественного изменения физико-химических свойств и реакционной способности при изменении числа атомов или молекул в частице. Обычно данный эффект наблюдается для частиц размером меньше 10 нм, хотя данная величина имеет условное значение.⁸

     Нанофизика  – это физика объектов, созданных  искусством экспериментаторов. В этих объектах выполняются все законы квантовой механики, но в комбинациях, матерью-природой не предусмотренных. Возможно, некоторые из экзотических свойств нанообъектов окажутся полезны  для наноэлектроники будущего, но уже сегодня работы в области  нанофизики дали мощный импульс фундаментальной  науке и технологии.⁹

     Первоначально, наночастицами называли молекулярные кластеры (фуллерены, нанотрубки, астралены  и т.п.), а также фуллериты, фуллериды  и другие фуллероидные материалы.⁸

     Молекулярный  кластер это объект, занимающий промежуточную  нишу между молекулами и частицами  вещества. Он обладает специфическим  набором свойств, часть из которых  присуща молекулам, но невозможна у  частиц вещества, а часть, наоборот, характерна для вещества, но не применима  к отдельной молекуле. Например, температура является характеристикой  вещества, но отдельная молекула температуры  не имеет. Молекулярный кластер можно  нагреть и измерить его температуру. Некоторые молекулы имеют дипольный  момент. Для частиц вещества эта  характеристика не применяется. Ряд  молекулярных кластеров (например, нанотрубки) имеют дипольный момент. Молекулярные кластеры углерода, в целом, можно  представить в качестве трехмерного  аналога молекул ароматических  углеводородов, но, в отличие от последних, они состоят только из атомов углерода и обладают очень высокой прочностью, сравнимой по величине, разве что, с прочностью алмаза. Двойная углеродная связь обладает самой высокой прочностью из всех известных химических связей.

     Однако  отметим, что одними молекулярными  кластерами при определении наноматериалов ограничиться нельзя. Обыкновенная углеродная сажа – это тоже наноматериал, тем  не менее, нельзя называть нанотехнологией процесс ее приготовления.

     Молекулы  и, тем более, атомы, как правило, являются объектами существенно  меньших размеров и относятся  к молекулярному уровню, который  располагается под нижней границей рассматриваемого ареала. Их размеры, по крайней мере, в одном направлении, существенно меньше одного нанометра. Тем не менее, ряд сложных молекул, имеющих развитое пространственное строение (например, ДНК), по-видимому, следует отнести к наноструктурам.

     Таким образом, можно сформулировать более точное определение наноматериалов: к наноматериалам относятся молекулярные кластеры, а также близкие к ним по размерам частицы и сложные пространственные молекулы, размеры которых, по крайней мере, в двух направлениях больше одного нанометра, но превышают несколько десятков нанометров не более чем в одном направлении.¹⁰

     Так, исходя из вышеописанного, отметим, что  нанотехнология – междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

     Нанотехнология, нанонаука – это наука и технология коллоидных систем, это коллоидная химия, коллоидная физика, молекулярная биология, вся микроэлектроника. Принципиальное отличие коллоидных систем, к которым относятся облака, кровь человека, молекулы ДНК и белков, транзисторы, из которых собираются микропроцессоры, в том, что поверхность таких частиц или огромных молекул чрезвычайно велика по отношению к их объёму.

     В силу того, что нанотехнология — междисциплинарная наука, для проведения научных исследований используют те же методы, что и «классические» биология, химия, физика. Одним из относительно новых методов исследований в области нанотехнологии является сканирующая зондовая микроскопия. В настоящее время в исследовательских лабораториях используются не только «классические» зондовые микроскопы, но и СЗМ в комплексе с оптическими микроскопами, электронными микроскопами, спектрометрами комбинационного (рамановского) рассеяния и флюоресценции, ультрамикротомами (для получения трёхмерной структуры материалов).

     Нанотехнология  используется в таких областях как  медицина, химия, биология, физика и  т.д. Наномедицина и химическая промышленность – направление в современной медицине, основанное на использовании уникальных свойств наноматериалов и нанообъектов для отслеживания, конструирования и изменения биологических систем человека на наномолекулярном уровне.¹¹

     ДНК-нанотехнологии – используют специфические основы молекул ДНК и нуклеиновых кислот для создания на их основе четко заданных структур.

     Промышленный  синтез молекул лекарств и фармакологических  препаратов четко определенной формы (бис-пептиды).

     Нанохи́мия (от «нано» и «химия») — раздел химии, исследующий свойства, строение и особенности химических превращений наночастиц. Отличительной особенностью нанохимии является наличие размерного эффекта — качественного изменения физико-химических свойств и реакционной способности при изменении числа атомов или молекул в частице.¹²

     Благодаря стремительному прогрессу в таких  технологиях, как оптика, нанолитография, механохимия и 3D прототипировние, нанореволюция  может произойти уже в течение  следующего десятилетия. Когда это  случится, нанотехнология окажет огромное влияние практически на все области  промышленности и общества.

     Нанотехнологии  обычно делят на три направления:

• изготовление электронных схем, элементы которых состоят из нескольких атомов;
• создание наномашин, то есть механизмов и роботов размером с молекулу;
• непосредственная манипуляция атомами и молекулами и сборка из них чего угодно.

     Нанотехнологии – технологии, направленные на создание и эффективное практическое использование нанообъектов и наносистем с заданными свойствами и характеристиками.

     Наноиндустрия – межотраслевой и междисциплинарный комплекс бизнес-структур, промышленных, научных, образовательных, финансовых и иных предприятий различных форм собственности, обеспечивающих и осуществляющих целенаправленную деятельность по разработке и коммерциализации нанотехнологий.

     Продукция наноиндустрии (нанотехнологическая продукция) – продукция (товары, работы, услуги), произведенная с использованием нанотехнологий и обладающая вследствие этого ранее недостижимыми технико-экономическими показателями.

     Под нанопродукцией понимают такие объекты  материального производства, в которых  хотя бы один из показателей измеряется в нанодиапазоне (1 нанометр равен 10^(-9) м).

     По  данным американских исследователей, в мировой торговле оборачивается  порядка 350 наименований товаров, произведенных  на основе нанотехнологий в различных  отраслях промышленности. По другим данным на рынке присутствует около 80 групп только потребительских товаров, объединяющих более 600 позиций.¹³

     В целом на рынке преобладают нанопродукты, полученные в рамках технологий, условно обозначаемых как технологии «сверху вниз», то есть по принципу минитюаризации объектов, и лишь незначительная доля – на основе принципа «снизу вверх», что означает создание товаров с заранее заданными свойствами на базе принципиально новых исследований и разработок.

     Нанотехнологии, без сомнения, являющиеся одним из наиболее перспективных направлений  современного этапа развития науки  и техники, в наибольшей степени  видоизменяют и преобразуют наше представление об окружающем мире.

     В этой области науки, как и в  любом другом новом развивающемся  направлении, быстро нарастает специфическая  терминология, формируются понятия  и определения. Обычно становление  нового направления вначале происходит в какой-то одной конкретной отрасли, где уже имеется своя устоявшаяся терминология и ставшие привычными определения. В данном случае, процесс сразу начал развиваться широким фронтом, очень быстро потерял управление и пошел на самотек. Этому способствовала не только скорость развития процесса и даже не столько модность этого направления, сколько желание почти каждого быть причастным к новой программе, которая на государственном уровне объявлена приоритетной.

     Исходя  из выше сказанного, можно сделать вывод,  в самом общем смысле нанотехнолгии включают создание и использование материалов, устройств и технических систем, функционирование которых определяется наноструктурой, то есть её упорядоченными фрагментами размером от 1 до 100 нм. Важнейшей составной частью нанотехнологий являются наноматериалы, то есть материалы, необычные функциональные свойства которых определяются упорядоченной структурой их нанофрагментов размером от 1 до 100 нм. 

1.2. Последствия использования нанотехнологии (функции наноиндустрии)

     С развитием нанотехнологий человечество придет к тому, что нанотрансформированные товары будут широко использоваться в повседневной жизни. Нанотехнологии коренным образом меняют окружающий нас мир, а также самого человека.

     В производстве нанотоваров используются самые передовые технологии и  материалы, что позволяет относить и к категории товаров с  высокой конкурентоспособностью. Следовательно, потребление таких товаров будет  порождать прирост новых знаний, развитие компетенции человека, их распространение окажет положительный  эффект как для производителя, так  и для потребителя.

     Преимуществами  внедрения нанотехнологии в процесс  производства для производителя  являются следующие:¹⁴

• эффективное использование ресурсов;
• возможность быстрого реагирования на изменение тенденций рынка;
• рост доходов от реализации;
• сокращение потерь от брака;
• отсутствие рекламы;
• удовлетворение потребностей потребителей в высококачественной продукции;
• повышение доверия покупателей;
• решение социальных проблем

     Для потребителей использование нанотоваров  влечет за собой такие эффекты  качества, как:¹⁵

• уменьшение затрат при эксплуатации и использовании;
• удовлетворение спроса меньшим количествам изделий;
• повышение уровня жизни путем использования продукции высокого качества;
• доверие к марке фирмы;
• устойчивость связей с производителем.

     Широкое использование нанотехнологии позволит создать мощные интернальные и экстернальные  импульсы и эффекты:¹⁶

• массовой переориентации профессионального образования и формирования рабочих мест нового типа для существенного увеличения производительности труда во всех отраслях становящейся наноиндустрии;
• расширения видового многообразия и экспорта нанотехнологичных товаров и услуг, повышения доли этой и совокупной инновационной продукции в общем объему продаж продукции на мировом рынке;
• развития импортозамещающих производств не путем традиционного протекционизма, а за счет дифференциации и конечной готовности продукта, снижающих валютные расходы на импорт продовольственного сырья и полуфабрикатов, высокотехнологичных промышленных товаров;
• существенного  повышения полезной наукоемкости производства и общественного прогресса на основе соединения фундаментальных и прикладных знаний с нанотехнологиями и ноноиндустрией;
• более эффективного использования материально-технической и инфраструктурной базы, кадрового состава и информации организационных отношений и механизмов регулирования экономики.