46. Кратко сформулируйте, почему человек стремится для решения проблемы энергопотребления использовать наномир и разрабатывать нанотехнологии.

По последним расчетам ученых, скоро численность населения земли достигнет 10 миллиардов человек, к концу века людей станет еще больше - 25 миллиардов. Очевидно, что использовать материалы и энергию так, как это происходит сейчас, по меньшей мере, неосторожно, потому что энергоресурсы исчерпаемы. Надо не забывать о грядущих поколениях. Приведем пример. Человечество тратит на освещение примерно 20% вырабатываемой электроэнергии. Можно строить, строить и строить электростанции, а можно экономить электроэнергию. Если идти путем экономии энергии, тогда не нужно будет строить столько энергоблоков. Если заменить всем нам знакомые лампы накаливания на энергосберегающие лампы, то получится серьезная экономия электроэнергии. Но даже это не панацея. Самым оптимальным решением на сегодняшний день могут стать полупроводниковые источники дневного света, которые созданы с использованием нанотехнологий. Полупроводниковые источники имеют КПД порядка 90%, их срок службы достаточно большой (больше 10 лет). Если законодательно перевести строящиеся сейчас дома на светодиодное освещение, то мы сможем сэкономить как минимум 50% энергии. Так что вместо, к примеру 20 энергоблоков можно построить 10. Это и есть использование наномира для потребностей человечества.

47. Какими вопросами занимается современная супрамолекулярная химия? Какими уникальными физико-химическими свойствами обладают супрамолекулярные компоненты? Для достижения каких целей используют материалы супрамолекулярной химии?

Супрамолекулярная химия – раздел химии, описывающий сложные образования, которые являются результатом ассоциации двух и более химических частиц, связанных вместе межмолекулярными силами. Современная супрамолекулярная химия изучает процессы молекулярного распознавания и селективного связывания молекул в так называемые супермолекулы и супрамолекулярные ансамбли.

«Супрамолекулы» представляют собой отдельные крупные образования, состоящие из большого, но обязательно конечного числа молекулярных олигомеров. В то же время супрамолекулярные ансамбли, являются полимолекулярными системами, возникающими в результате спонтанной ассоциации компонентов и обладающие определенной пространственной организацией, с которой часто связаны уникальные физико-химическими свойства. Образование супермолекул подразумевает комплементарность (геометрическую и химическую взаимодополняемость) составляющих ее элементов, называемых молекулярными рецептором и субстратом.

Все такие компоненты проявляют следующие супрамолекулярные свойства: способность к распознаванию, самосборке, самоорганизации, а также кинетическую и термодинамическую комплементарность.

В настоящее время она охватывает большой круг вопросов, таких, как твердофазные межмолекулярные взаимодействия, направленное предсказание, получение и интерпретация различных структур, а также синтез новых молекулярных строительных блоков и кристаллических материалов. Более того, данная область включает и синтез твердых материалов, например цеолитов, используемых в нефтедобывающей и нефтехимической промышленности.