Условие развития нанотехнологий – установление единого технического языка для междисциплинарного общения и обмена информацией, обеспечения безопасности при производстве, обороте и потреблении наноматериалов и инновационной продукции на их основе. Поскольку стандартизация – инструмент технического регулирования по упорядочению любой деятельности, ее роль в создании регламентируемой системы понятий, характеристик, методов и средств, оценке, контроле и испытаниях, охватывающих весь жизненный цикл нанопродукции — от научного поиска до применения и утилизации — трудно переоценить.

sitemap
Наш сайт использует cookies. Продолжая просмотр, вы даёте согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с нашей Политикой Конфиденциальности
Согласен
Поиск:

Вход
Архив журнала
Журналы
Медиаданные
Редакционная политика
Реклама
Авторам
Контакты
TS_pub
technospheramag
technospheramag
ТЕХНОСФЕРА_РИЦ
© 2001-2025
РИЦ Техносфера
Все права защищены
Тел. +7 (495) 234-0110
Оферта

Яндекс.Метрика
R&W
 
ISSN 1993-8578
ISSN 2687-0282 (online)
Книги по нанотехнологиям
 
Вход:

Ваш e-mail:
Пароль:
 
Регистрация
Забыли пароль?
Книги по нанотехнологиям
Герасименко Н.Н., Пархоменко Ю.Н.
Под ред. Л.И. Трахтенберга, М.Я. Мельникова
Пантелеев В., Егорова О., Клыкова Е.
Другие серии книг:
Мир материалов и технологий
Библиотека Института стратегий развития
Мир квантовых технологий
Мир математики
Мир физики и техники
Мир биологии и медицины
Мир химии
Мир наук о Земле
Мир электроники
Мир программирования
Мир связи
Мир строительства
Мир цифровой обработки
Мир экономики
Мир дизайна
Мир увлечений
Мир робототехники и мехатроники
Для кофейников
Мир радиоэлектроники
Библиотечка «КВАНТ»
Умный дом
Мировые бренды
Вне серий
Библиотека климатехника
Мир транспорта
Мир фотоники
Мир станкостроения
Мир метрологии
Мир энергетики
Книги, изданные при поддержке РФФИ
Выпуск #7/2012
Е.Титов
Терминология в нанотехнологиях
Просмотры: 19531
Условие развития нанотехнологий – установление единого технического языка для междисциплинарного общения и обмена информацией, обеспечения безопасности при производстве, обороте и потреблении наноматериалов и инновационной продукции на их основе. Поскольку стандартизация – инструмент технического регулирования по упорядочению любой деятельности, ее роль в создании регламентируемой системы понятий, характеристик, методов и средств, оценке, контроле и испытаниях, охватывающих весь жизненный цикл нанопродукции — от научного поиска до применения и утилизации — трудно переоценить.
Приказом Росстандарта №4001 от 09.11.2009 г. технический комитет по стандартизации "Нанотехнологии" (ТК 441) был преобразован в аналог международных технических комитетов Международной организации по стандартизации (ИСО ТК) 229 "Нанотехнологии" и Международной электротехнической комиссии (МЭК ТК) 113 "Стандартизация нанотехнологий в области электротехнической, электронной продукции и систем", проводящих работы по международной стандартизации нанотехнологий. Секретариаты ИСО ТК 229 и МЭК ТК 113 ведут Британский и Немецкий институты стандартов, соответственно. В число членов этих ТК входит 29 стран, включая Россию, 10 стран являются наблюдателями.
С момента создания ТК 441 российская сторона активно участвует в работе ИСО и МЭК. Более 40 российских экспертов участвуют в заседаниях ИСО ТК 229 и МЭК ТК 113, в разработке и обсуждении проектов международных нормативных документов.
Этими организациями совместно со смежными прикладными ТК проводится скоординированная политика по стандартизации в области нанотехнологий. В первую очередь это относится к установлению единой терминологии, принципам классификации, метрологическому обеспечению, вопросам безопасности, связанным с разработкой, производством и оборотом наноматериалов и продукции на их основе.

Прошедшая в ноябре 2011 года в Йоханнесбурге (ЮАР) 13-я сессия ИСО ТК 229 "Нанотехнологии" ознаменовалась началом работ по стандартизации в данной области. Структурно комитет состоит из четырех тесно взаимодействующих рабочих групп (РГ), причем в экспертный состав первой и второй РГ входят представители МЭК ТК 113 (рис.1).

Установлением единой терминологии и общих принципов классификации нанотехнологий и нанопродукции занимается объединенная рабочая группа ИСО ТК 229 (ОРГ 1) и МЭК ТК 113. Разработка терминологии осуществляется поэтапно в виде взаимосвязанной словарей серии 80004. До 14-й сессии в г. Стреза (Италия, июнь 2012 г.) перечень разрабатываемых и принятых к разработке словарей включал 10 наименований. Предполагается, что со временем четвертая часть ИСО/МЭК 80004-4 "Наноструктурированные материалы" будет дополнена пятью подразделами. Ниже приведен перечень терминологических проектов ИСО ТК 229 (звездочкой отмечены опубликованные документы).
ИСО/МЭК 80004-1:2010*. Ч.1. Основные термины.
ИСО/МЭК 80004-2. Ч.2. Нанообъекты (пересмотр TS 27687:2008*).
ИСО/МЭК 80004-3:2010*. Ч.3. Углеродные нанообъекты.
ИСО 80004-4:2011*. Ч.4. Наноструктурированные материалы.
ИСО 80004-4-1. Ч.4.1. Наноструктурированный порошок.
ИСО 80004-4-2. Ч.4.2. Нанокомпозиты.
ИСО 80004-4-3. Ч.4.3. Твердая нанопена.
ИСО 80004-4-4. Ч.4.4. Нанопористые материалы.
ИСО 80004-4-5. Ч.4.5. Нанодисперсные жидкости.
ИСО 80004-5:2011*. Ч.5. Нанобиоинтерфейс.
ИСО/МЭК 80004-6. Ч.6. Измерения в нанодиапазоне.
ИСО 80004-7:2011*. Ч.7. Нанотехнологии в здравоохранении.
ИСО/МЭК 80004-8. Ч.8. Технологические процессы.
ИСО/МЭК 80004-9. Ч.9. Электротехническая продукция и системы.
ИСО/МЭК 80004-10. Ч.10. Компоненты и системы фотоники.
Деятельность ОРГ 1 направлена на установление общей терминологии и классификации в области нанотехнологий. Эксперты отмечают, что формированию системы нанотехнологических словарей и систематизации нанотехнологий будут способствовать нормативные документы ИСО/TR 12802:2010(E) "Нанотехнологии. Модель таксономического подхода, применяемая при разработке словарей. Основная концепция" и ИСО/TR 11360:2010(Е) "Нанотехнологии. Методология классификации наноматериалов", в котором представлены алгоритмы классификации нанотехнологий в виде иерархической структуры – "нанодерева" (оба документа подготовлены к утверждению Росстандартом в качестве рекомендаций по стандартизации).
Метрологическим обеспечением нанотехнологий занимается ОРГ 2. В ней на различных стадиях разработки находится 15 нормативных документов, устанавливающих измерение нанообъектов средствами современной микроскопии, спектрометрии и другими методами. В части метрологического обеспечения разработки, производства наноматериалов продолжается интенсивное создание стандартов на методы контроля и измерения физических характеристик нанообъектов в сочетании со средствами их визуализации.
РГ 3 ведает вопросами безопасности, включая экологические аспекты, охрану здоровья при профессиональной деятельности, безопасность потребителей нанопродукции. Проводимые в мире исследования влияния наночастиц на окружающую среду, здоровье персонала нанопроизводств и потребителей нанопродукции закрепляются в стандартах и положениях нормативных документов в виде рекомендаций, призванных обеспечить гарантированный уровень безопасности. Как правило, такие исследования осуществляются методами in vitro и in vivo. В частности, на 13-й сессии ИСО ТК 229 предложена дорожная карта по развитию терминологии нанотехнологий в области здравоохранения.
Очень важный момент в деятельности РГ 3 связан с подтверждением соответствия. В рамках группы образована сводная группа из 45 экспертов из разных стран для решения проблемы маркировки нанообъектов и содержащей их продукции. Данный проект вследствие его значимости для мирового сообщества передан из европейской организации по стандартизации CEN ТК 352 "Нанотехнологии" в ИСО ТК 229, ставшего лидером этой разработки. На первом заседании рабочей группы экспертов 12.06.2012 на 14-й сессии в Италии вследствие принципиальных различий в подходе к маркировке нанообъектов и содержащей их продукции было принято решение о подготовке в рамках данного проекта двух документов.
Следует отметить, что проблемы маркировки нанообъектов и нанопродукции теснейшим образом связаны с вопросами становления и развития общей терминологии в области нанотехнологий.
При рассмотрении проекта стандарта по маркировке в редакции CEN среди экспертов возникла полемика относительно прибавления префикса "нано" к наименованию продукции, отнесенной к этой сфере, поскольку в европейском проекте указывалось на необходимость именно такого формирования наименования любой продукции наноиндустрии. Российские эксперты выразили несогласие с подобным подходом. В состоявшейся дискуссии их мнение поддержало большинство экспертов, и префикс "нано" был исключен из текста области применения, что явилось весьма важным и ответственным моментом в плане дальнейшего развития общей терминологии. По мнению российских экспертов, которое будет отстаиваться и в дальнейшей работе по данным проектам, префикс "нано" уместно добавлять в наименования:
конкретных дисперсных нанообъектов (наночастиц, нановолокон, нанопластин) любых химических элементов и веществ и некоторых наноматериалов в твердой или жидкой фазе, например, наносеребро–нанопудра, состоящая из наночастиц серебра, наноглина, нанопесок;
функционально законченной продукции лишь в тех случаях, если размер изделия хотя бы по одному измерению находится в нанодиапазоне, например, нанороботы будущего и их составные части. Любая "макро" нанопродукция должна называться своим исконным именем с указанием на этикетке достигнутого эффекта, степени безопасности и того, что она изготовлена с применением нанотехнологий с возможной ссылкой на конкретный квантовый эффект.
РГ 4 занимается стандартизацией характеристик веществ и материалов в нанодиапазоне, разработкой перспективных и актуальных перечней наноматериалов. Существенное внимание уделяется подбору стандартизуемых параметров нанообъектов различных веществ. Намечены определенные приоритеты очередности разработки стандартов для следующего ряда наноматериалов и нанобъектов, присутствующих, как правило, в виде порошка. Перечень таких материалов небольшой, поэтому его можно привести целиком:
наноцеллюлоза;
фулерен – С60;
одностенные и многостенные углеродные нанотрубки (ОУНТ, МУНТ);
серебро – Ag;
железо – Fe;
диоксид титана – TiO2;
оксид алюминия – Al2O3;
оксид (диоксид) церия – CeO2;
оксид цинка – ZnO;
диоксид кремния – SiO2;
дендримеры;
наноглина;
золото – Au.
Видно, что на первом месте в перечне стоит наноцеллюлоза, свойства которой наиболее востребованы на современном этапе коммерциализации продукции наноиндустрии. Намечается целая программа работ по стандартизации ее различных модификаций, особенно кристаллических форм и экологически чисто разлагаемых пленок наноцеллюлозы, которые должны заменить полиэтилен и другие, плохо или совсем не разлагаемые естественным путем материалы (рис.2).
Для понимания целесообразно рассмотреть комплексность и полноту намеченных к разработке в рамках ОРГ 1 словарей терминов по разным аспектам нанотехнологий. В настоящее время проводится созданиие комплекса словарей нанотехнологических терминов, систематизированных с позиций теории и практики их классификации. На различных этапах разработки находятся 10 словарей, а пять уже опубликованы в качестве международных стандартов.
Одна из особенностей продукции наноиндустрии заключается в наличии уникальных свойств, обусловленных проявлением квантово-размерных и структурных эффектов в нанодиапазоне, существенным образом влияющих на свойства наноматериалов. Приобретенные благодаря этим эффектам свойства изучены слабо, особенно в части их воздействия на человека и экологию. Это неизбежно сказывается на применяемых методах и средствах исследований, стандартизации в целом.
Российской делегацией предложена тема, предусматривающая разработку стандарта, направленного на систематизацию и определение достигаемых в нанотехнологиях квантовых эффектов. Такой словарь будет способствовать становлению единого технического языка и послужит дополнительным критерием идентификации нанотехнологий, нанообъектов и продукции на их основе.
Эта идея, предварительно одобренная руководством ТК 441, долго вынашивалась еще до ее окончательной формулировки. После ее одобрения 05.04.2012 г. на заседании ТК 441 в секретариат ИСО была направлена заявка об открытии новой темы. Эта первая российская инициатива была рассмотрена на 14-м заседании ИСО ТК 229, где был предложен список более тридцати терминов с наименованиями квантовых эффектов, разбитых на три группы (рис.3). Новую тему, отмеченную в повестке пленарного заседания, единодушно поддержали все его участники.
Изначально предполагалось, что в проект документа будут включены наименования квантовых эффектов, непосредственно связанных с появлением той или иной технологии. Однако в контексте обсуждения проекта по маркировке нанопродукции в качестве меры предосторожности для борьбы с недобросовестными ее изготовителями выявилась необходимость иметь список эффектов, не связанных с нанотехнологиями. (Ранее уже было принято решение, что при маркировке нанопродукции следует указывать не только достигнутый качественный, но и квантовый эффект, за счет которого стало возможно ее изготовление.) Документы по маркировке находятся на ранних стадиях разработки. Вероятнее всего, нанобъекты как продукцию, будут маркировать с указанием квантовых эффектов, а эксплуатационно и функционально законченную нанопродукцию – с указанием достигнутого за счет применения нанотехнологий положительного эффекта.
Кроме российского были рассмотрены еще два новых проекта, из них была одобрена совместная заявка Великобритании и Германии (рис.4). На итоговом пленарном заседании сессии был представлен новый список словарей, принятых к разработке и содержащий 12 наименований (рис.4 приведен в оригинальной конфигурации, перевод с полным названием стандартов дан в таблице).
Для престижа страны это важный момент. В то же время, чтобы возглавить разработку этого весьма наукоемкого документа в системе нанотехнологических словарей, потребуются значительные усилия. К сожалению, в России отсутствует механизм финансирования подобных разработок, однако существует надежда, что эту проблему все же удастся решить, и может быть статья будет как-то способствовать этому решению.
Нанотехнологии требуют интеграции широкого круга научных, инженерных и технологических дисциплин, причем глобализация торговли неминуемо приводит к их распространению. В этих условиях крайне важна международная стандартизация, которая вовлекает в этот процесс интеллектуальный потенциал различных стран и формирует систему международных признанных требований, тем самым эффективно способствуя продвижению нанотехнологий и нанопродукции на рынки.
В целом еще раз следует отметить, что эффективность применения механизмов технического регулирования в нанотехнологиях зависит от ряда проблем, которые необходимо решить в возможно короткие сроки (в течение 1,5–2 лет), а именно принятия единой международно признанной терминологии, относящейся к нанотехнологиям и наноматериалам, к методикам оценки потребительских свойств, качества и безопасности нанопродукции.
В России начавшийся этап создания нанопроизводств не обеспечен в должной мере:
достаточным уровнем фундаментальных знаний о свойствах наноматериалов, а также о механизмах управления их получением;
технологической и измерительной базой отечественного производства;
высоким уровнем изученности безопасности применения наноматериалов и их воздействия на здоровье человека и окружающую среду;
нормативно-методической базой, находящейся пока в стадии формирования.
Все работы по стандартизации нанотехнологий проводятся в России в рамках "Программы стандартизации в наноиндустрии на 2010 – 2014 гг.", разработанной ВНИИНМАШ и ОАО "РОСНАНО". К середине 2012 года в соответствии с этой программой подготовлены 78 национальных стандартов и рекомендации по стандартизации. На разных стадиях разработки находятся еще 68 нормативных документов, в том числе три стандарта по терминологии в нанотехнологиях. ■
 
 Отзывы читателей
Разработка: студия Green Art