Март 2020 г.

К вопросу об определении понятия "нанотехнология"

Ш. М. Шарипов

Терминология в области нанотехнологии в настоящее время только устанавливается. Не существует единого, согласованного всеми определения самого понятия «нанотехнология». Одни авторы выделяют нанонауку (nanoscience), занимающуюся изучением свойств так называемых низкоразмерных объектов (нанообъектов) и материалов с низкоразмерной структурой (наноматериалов), и нанотехнологию (nanotechnology), занимающуюся созданием таких объектов и материалов, а также изделий на основе наноматериалов. Другие предлагают ограничиться только одним термином — «нанотехнология», включив в ее предмет также изучение свойств указанных выше объектов и материалов. Первый из указанных подходов нашел отражение в Международном документе ISO/TS 80004-1:2015, который устанавливает два термина "nanoscience" и "nanotechnology"1. В межгосударственном стандарте ГОСТ ISO/TS 80004-1–20172, разработанном на основе указанного выше международного документа ISO/TS 80004-1:2015 (как указано, путем его перевода на русский язык), не используется слово «нанонаука», а термину "nanoscience" ставится в соответствие термин «научные основы нанотехнологии»3. Однако в этом межгосударственном стандарте в предмет нанотехнологии почему-то включено также изучение нанообъектов и наноматериалов. Действительно, в оригинале (ISO/TS 80004-1:2015) нанотехнология — это «применение научных знаний для манипулирования и управления материальными объектами преимущественно в нанодиапазоне …» ("application of scientific knowledge to manipulate and control matter predominantly in the nanoscale …"), а в переводе (ГОСТ ISO/TS 80004-1–2017) нанотехнология — это «применение научных знаний для изучения, проектирования, производства материальных объектов преимущественно в нанодиапазоне …». Также возникают и другие вопросы. Что значит «применять для изучения, проектирования, производства ... в нанодиапазоне»? Делать это, находясь, располагаясь в нанодиапазоне? Или, что значит «применение преимущественно в нанодиапазоне»?  Применение вне этого диапазона (т.е. везде, т.к. не указаны пределы вне этого диапазона) — это тоже нанотехнология? Да и применение научных знаний для производства — это, в частности, есть процесс разработки технологии, а не технология, которая есть совокупность производственных процессов. Также нельзя не упомянуть об определении самого понятия «нанодиапазон». Он определен как «диапазон линейных размеров приблизительно от 1 до 100 нм»2. То есть нанодиапазон не является точно определенным. Но при определении понятий (в данном случае — понятия «нанотехнология») не могут использоваться какие-либо другие понятия, которые сами точно не определены.

Говоря о существующих определениях понятия «нанотехнология», следует отметить, что наиболее часто упоминаемые определения этого понятия сформированы не на основе правил формирования понятий, а исходя из целей, для достижения которых требовалось определить это понятие (отбор и экспертиза проектов по изучению и созданию объектов с наноструктурой, сбор и статистический анализ информации в сфере нанотехнологии, охрана интеллектуальной собственности в этой сфере и т.д.). Характерным является неправильное употребление слов, избыточность и другие лексико-стилистические погрешности. Например, в фразе «совокупность … методов … , используемых при … производстве материалов, устройств и систем»4 нельзя ставить в один ряд слова «материалы» и «устройства» со словом «системы». Система — это нечто целое, представляющее собой единство закономерно расположенных и находящихся во взаимной связи частей5. То есть материалы и устройства тоже являются системами. Следует употреблять: или «материалы и устройства», или «системы».

Также отметим, что если мы говорим о терминологии, то слова «нанотехнология» и «нанотехнологии» имеют разное смысловое значение. Нанотехнология — это термин, обозначающий вид технологии, имеющий дело с нанообъектами или материалами, содержащими нанообъекты, а нанотехнологии [множественное число] — это различные виды технологии, обозначаемой термином «нанотехнология». Поэтому при определении понятий следует использовать слово «нанотехнология», а не слово «нанотехнологии». 

Не ставя целью анализ известных определений понятия «нанотехнология», попытаемся на основе правил формирования понятий сформулировать определение этого понятия.

Отметим, что различают два вида определений новых, находящихся на стадии развития технологий: общее (базовое) и списочное. Здесь мы будем говорить только об общем определении понятия "нанотехнология".

Наиболее часто используемый способ построения определения понятий — это построение через род и видовые отличия. Этот способ включает указание более широкого по объему родового понятия и указание видовых отличий, то есть признаков, отличающих определяемый предмет (данный вид) от других предметов (других видов данного рода).

Более широким по объему родовым понятием по отношению к понятию «нанотехнология» является понятие «технология».

Технология — это совокупность производственных процессов в определенной отрасли производства6.

Производственный процесс — это выполняемые в определенной последовательности действия по изготовлению продукции.

Способ — это совокупность выполняемых в определенной последовательности действий при осуществлении чего-нибудь.

Перефразируем указанное выше определение технологии, опираясь на указанные определения понятий «производственный процесс» и «способ»:

Подчеркнем, что технология — это не совокупность способов, а совокупность действий (способ).  

Говоря о видовых отличиях нанотехнологии, надо в первую очередь отметить, что нанотехнология имеет дело с особым видом материальных объектов, которые обладают специфическими свойствами, отсутствующими как у атомов и молекул, так и у объемных веществ (bulk materials). Наличие у них таких специфических свойств обусловлено тем, что когда линейные размеры объемных веществ уменьшаются по одному, двум или всем трем пространственным направлениям до нескольких десятков нанометров, их физические и химические свойства становятся зависящими от размеров по этим направлениям. Такие материальные объекты называют нанообъектами. Размерная граница, ниже которой свойства вещества становятся размерно-зависимыми с появлением специфических свойств, отсутствующих у объемных веществ, различна для разных веществ, а также для разных свойств одного и того же вещества и может существенно отличаться от значения 100 нм. Нижняя размерная граница  соответствует состоянию, при котором теряет смысл понятие поверхности вещества и, соответственно, понятие физического свойства вещества; вещество в этом состоянии рассматривается как атомный (молекулярный) кластер.

Нанотехнология имеет дело также с материалами, которые полностью или частично состоят из нанообъектов и которые обладают специфическими свойствами, обусловленными свойствами нанообъектов. Такие материалы называют наноматериалами. 

К объектам нанотехнологии относятся также изделия, при изготовлении которых были использованы наноматериалы и технические характеристики которых зависят от свойств использованных наноматериалов.

Далее, следует отметить, что приставка «нано» к слову «технология» не конкретизирует отрасль производства. Она лишь указывает на то, что эта технология связана с производственными процессами на нанометровом уровне. При этом уже сегодня можно назвать разные конкретные отрасли производства, где эта технология применяется (электронная промышленность, машиностроение, текстильная промышленность, производства средств медицинской диагностики, лекарственных препаратов, строительных материалов, производства сельскохозяйственных удобрений и многие другие). Таким образом, нанотехнология не соотносится с определенной отраслью производства (при классификации отраслей по функциональному назначению выпускаемой продукции). Нанотехнология (технология манипулирования на нанометровом уровне) является технологическим нововведением, которое применимо в различных отраслях производства; ее применение позволяет модифицировать традиционную продукцию в этих отраслях, придавая им специфические свойства, а также создавать принципиально новую продукцию. 

Отличительным признаком нанотехнологии также является то, что требуемые специфические свойства продукции, изготавливаемой с применением этой технологии, достигаются путем контролируемого изменения параметров нанообъектов и наноматериалов.

Исходя из указанного выше более широкого по объему родового понятия и указанных выше видовых отличий, можно дать следующее общее (базовое) определение понятия «нанотехнология».

В составе терминологической системы формулировка общего (базового) определения понятия нанотехнология будет менее громоздкой. 

__________________________________

1  ISO/TS 80004-1:2015 «Nanotechnologies — Vocabulary — Part 1: Core terms».

2  ГОСТ ISO/TS 80004-1–2017. Нанотехнологии. Часть 1. Основные термины и определения.

3  Тем не менее, в научной литературе, учебниках и учебных пособиях термин «нанонаука» широко используется. Но, есть ли нанонаука? (см. на данном сайте раздел, посвященный этому вопросу).

4 Cловарь нанотехнологических и связанных с нанотехнологиями терминов / Под ред. С.В. Калюжного. — М.: Физматлит, 2010. — C. 276.

5  Ожегов С.И. Словарь русского языка / Под ред. проф. Н.Ю. Шведовой. – М.: Рус. яз., 1984. — C. 639.

6  Там же, с. 708.

Закрыть