CC BY
1
УДК 544.77
Левчишин С.Ю., Новикова А.А., Мурашова Н.М.
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НАНОЧАСТИЦ И НАНОСТРУКТУР: АНАЛИЗ ДИНАМИКИ НАУЧНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ
Левчишин Станислав Юрьевич, к.х.н., ст. преп. кафедры физической химии; Новикова Анастасия Андреевна, студент магистратуры кафедры наноматериалов и нанотехнологии; Мурашова Наталья Михайловна, к.х.н., доцент кафедры наноматериалов и нанотехнологии. e-mail: namur_home@mail.ru
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева, Москва, Россия.
В статье рассматривается динамика научных публикаций, посвящённых физико-химическим исследованиям наночастиц (на примере ряда неорганических наночастиц) и наноструктур (на примере микроэмульсий и лиотропных жидких кристаллов). Для неорганических наночастиц показано повышение среднего времени удвоения числа публикаций (т.е. замедление роста) после 2007-2008 года.
Ключевые слова: неорганические наночастицы, микроэмульсии, лиотропные жидкие кристаллы, динамика научных публикаций, наукометрия.
PHYSICOCHEMICAL ASPECTS OF NANOPARTICLES AND NANOSTRUCTURES RESEARCH: ANALYSIS OF DYNAMICS OF SCIENTIFIC PUBLICATIONS
Levchishin Stanislav Yurievich, Novikova Anastasiya Andreevna, Murashova Nataliya Mikhailovna
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russia.
The article discusses the dynamics of scientific publications on the physicochemical studies of nanoparticles (on the example of a number of inorganic nanoparticles) and nanostructures ((on the example of microemulsions and lyotropic liquid crystals). For inorganic nanoparticles, an increase in the average time for doubling of the publications (i.e., growth retardation) after 2007-2008 is shown.
Keywords: inorganic nanoparticles, microemulsions, lyotropic liquid crystals, dynamics of scientific publications, scientometrics
Для ученых, особенно для руководителей научных коллективов, является важной задачей определить основные тенденции развития исследований в той или иной области науки и техники, выявить наиболее быстро развивающиеся направления и оценить их перспективы. Традиционно этой цели служат обзорные статьи в научных журналах и анализ результатов научных конференций. Удобным инструментом для оценки интереса научного сообщества к определенным областям и объектам научных исследований может служить анализ динамики научных публикаций в международных базах данных, таких как ScienceDirect [1-3]. Анализ динамики научных публикаций по определенной тематике за длительный (не менее 20 лет) промежуток времени позволяет количественно оценить интерес к этой тематике по сравнению с другими областями исследований, изменение этого интереса во времени, спрогнозировать развитие научного направления или снижение интереса к нему.
Цель данной работы — анализ динамики научных публикаций, посвящённых физико-химическим исследованиям наночастиц и наноструктур и выявление тенденций развития таких исследований. Для анализа была использована международная база данных ScienceDirect издательства Elsevier (https://www.sciencedirect.com). Анализировалось число публикаций с 1997 по 2019 год, где целевые
понятия входили в название, ключевые слова и аннотацию.
Была рассмотрена динамика публикаций по изучению ряда физико-химических проблем, связанных с наночастицами. Анализировали данные по сочетанию ключевого слова наночастицы (nanoparticles) и отдельных физико-химических проблем, представляющих интерес при исследовании наночастиц: термодинамика (thermodynamics), кинетика (kinetics), катализ (catalysis), стабильность (stability) и температура плавления (melting point). По полученным данным были построены зависимости натурального логарифма числа публикаций от времени и рассчитано среднее время удвоения числа публикаций за рассмотренный период (табл. 1).
Наибольший интерес для исследователей представляют проблемы стабильности наночастиц и кинетики процессов в системах с наночастицами (рис. 1). На линейных зависимостях логарифма числа публикаций от времени наблюдается излом в районе 2007-2008 года, после 20017-2008 года среднее время удвоения становится больше (табл. 1). Таким образом, выявлено замедление роста числа публикаций по рассмотренным физико-химическим аспектам изучения наночастиц после 2007-2008 года. При этом скорость роста в настоящее время остается достаточно высокой, среднее время удвоения числа публикаций составляет от 3 до 7 лет.
Рис. 1. Динамика публикаций по изучению физико-химических проблем, связанных с наночастицами. Поиск по словам: наночастицы (nanoparticles) плюс: 1 -стабильность (stability); 2 - кинетика (kinetics); 3 -катализ (catalysis); 4 - термодинамика (thermodynamics); 5 - температура плавления (melting point).
Таблица 1. Среднее время удвоения числа публикаций по изучению физико-химических проблем, связанных с наночастицами.
Для сравнения был проведён анализ динамики публикаций по изучению проблем, связанных с наноструктурами, которые самопроизвольно образуются молекулами ПАВ в присутствии полярного (обычно воды) и неполярного растворителя: микроэмульсиями (МЭ) и лиотропными жидкими кристаллами (ЛЖК) (рис. 3). Поиск велся по сочетанию ключевого слова МЭ (microemulsion) и физико-химических проблем, представляющих интерес при их исследовании: термодинамика (thermodynamics), фазовая диаграмма (phase diagram), электропроводность (conductivity). Аналогично проводили поиск по сочетаниям ЛЖК (lyotropic liquid crystals) и термодинамика (thermodynamics), фазовая диаграмма (phase diagram), электропроводность (conductivity).
Таблица 2. Среднее время удвоения числа публикаций по
Публикации с ключевыми словами «nanoparticles» и: Время удвоения до 2008 г., лет Время удвоения после 2008 г., лет
«stability» 2,2 3,2
«kinetics» 2,4 4,1
«catalysis» 2,4 4,2
«thermodynamics» 2,5 3,6
«melting point» 5,2 6,8
изучению некоторых видов наночастиц.
Публикации с ключевыми словами: Время удвоения до 2008 г., лет Время удвоения после 2008 г., лет
«carbon nanotubes» 2,3 10,1
«nanoparticles»+«gold» 1,8 6,3
«nanoparticles»+«iron oxide» 2,2 4,9
«nanoparticles»+«zinc oxide» 2,0 3,5
«nanoparticles»+«titanium dioxide» 1,9 4,6
Чтобы выяснить, связано ли замедление роста числа публикаций с каким-либо отдельным видом наночастиц или это общая тенденция для многих нанообъектов, была проанализирована динамика публикаций по изучению широко известных видов наночастиц (рис. 2). Поиск велся по сочетанию слов «наночастицы» (nanoparticles) и словам, обозначающим вещество: оксид железа (iron oxide), оксид цинка (zinc oxide), диоксид титана (titanium dioxide), золото (gold ), а также по словам углеродные нанотрубки (carbon nanotubes). После 2008 года время удвоения также возрастает (табл. 2).
Гол
Рис. 2. Динамика публикаций по изучению наиболее известных наночастиц. Поиск по словам: наночастицы (nanoparticles) плюс: 1 - стабильность (stability); 2 -
кинетика (kinetics); 3 - катализ (catalysis); 4 -термодинамика (thermodynamics); 5 - температура плавления (melting point).
По сравнению с рассмотренными выше данными по наночастицам, число публикаций по изучению МЭ и ЛЖК в десятки (для МЭ) и сотни (для ЖК) раз ниже. Скорость роста числа публикаций также существенно ниже: среднее время удвоения числа публикаций составляет 10,6 лет для сочетаний «МЭ+фазовая диаграмма» и
«МЭ+электропроводность»; для сочетания «ЛЖК+электропроводность» - 11,0 лет; для слов «ЛЖК+фазовая» диаграмма - 26,9 лет; для сочетаний МЭ и ЛЖК со словом «термодинамика» рост вообще не наблюдается.
Q\ ^Г Cv 0\ Прпнт
э\ ev с г -н нн 1'ipiiuJ
эч сч о о о о
rH I—( г \ ГI "1
= 1Г. = 'Г, — КГ.
ОУ СЧ в О ^Н ^Ч
5V Сч ® ® ® ®
1- —• м м i4
Рис. 3. Динамика публикаций по изучению проблем, связанных с микроэмульсиями и лиотропными жидкими кристаллами. Поиск по словам: 1 - МЭ (microemulsion) +
фазовая диаграмма (phase diagram); 2 - МЭ (microemulsion) + электропроводность (conductivity); 3 -ЛЖК (lyotropic liquid crystals) + фазовая диаграмма (phase diagram); 4 - МЭ (microemulsion) + термодинамика (thermodynamics); 5 - ЛЖК (lyotropic liquid crystals) + электропроводность (conductivity); 6 - ЛЖК (lyotropic liquid crystals) + термодинамика (thermodynamics).
Таким образом, ежегодное количество и скорость роста числа публикаций, посвящённых исследованиям таких известных объектов науки о наноматериалах, как неорганические наночастицы, существенно выше, чем для публикаций,
посвященных изучению нанострукгурированных сред - микроэмульсий и лиотропных жидких кристаллов, которые традиционно являются объектами исследования в коллоидной химии. Для неорганических наночастиц показано снижение среднего времени удвоения числа публикаций (т.е. замедление роста) после 2007-2008 года. Полученные данные могут быть полезны при подготовке лекций по дисциплине «Физическая химия».
Список литературы
1. Мурашова Н.М., Полякова А.С., Юртов Е.В. Анализ динамики научных публикаций в областях, связанных с нанотехнологией и экстракцией // Наноиндустрия. - 2017. - Т. 10. №3 (73). - С. 46-55.
2. Мурашова Н.М., Трофимова Е.С., Юртов Е.В. Динамика научных публикаций по применению наночастиц и наноструктур для адресной доставки лекарственных веществ // Наноиндустрия. - 2019. - Т.12. № 1 (87). - С. 2438.
3. Мурашова Н.М., Купцова М.Ю. Мицеллы, микроэмульсии и лиотропные жидкие кристаллы как перспективные функциональные наноматериалы для химической технологии // Химическая промышленность сегодня. - 2019. -№6. - С. 64-69
