CC BY
90
УДК 544.77
Е.С. Корнеева, Н.М. Мурашова, Е.В. Юртов
Российский химико-технологический университет им. Д.И.Менделеева, Москва, Россия
АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ПУБЛИКАЦИЙ В ОБЛАСТИ НАНОМАТЕРИАЛОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БАЗЫ ДАННЫХ «SCIENCEDIRECT»
С использованием базы данных научных публикаций «ScienceDirect» была проанализирована динамика публикаций в области нанотехнологии и наноматериалов и интерес к определенным объектам исследования в этой области за период 1996-2011 год
By means of scientific database «ScienceDirect» it was examined publication dynamics in the field of nanotechnology and nanomaterial science and interest of scientists to study certain objects in this field for the period 1996-2011 year.
Хорошо известно, что в последнее время большой интерес привлекают научные исследования в области нанотехнологии и наноматериалов. Возникает вопрос, а насколько велик этот интерес к нанотехнологии и ее объектам по сравнению с другими объектами, например, с объектами коллоидной химии? Как развивается во времени этот интерес, не намечается ли спад научной активности в области «нано»? Как оценить количественно интерес к тем или иным объектам исследования? Ответить на это вопросы поможет анализ динамики научных публикаций по определенной тематике за достаточно длительный (не менее 10 лет) промежуток времени.
Чтобы оценить динамику публикаций в области нанотехнологии и наноматериалов и интерес к определенным объектам в исследования в этой области, мы использовали возможности базы данных научных публикаций «ScienceDirect» в сети Интернет (http://www.sciencedirect.com). «ScienceDirect» - одна из наиболее полных и авторитетных научных баз данных в мире, которая отражает публикации в ведущих мировых научных журналах. Была проанализирована динамика научных публикаций с 1996 года по 2011 год. Анализ количества публикаций производился по присутствию выбранного слова в названии публикации, ключевых словах, аннотации, а также в тексте, если в базе данных был полный текст.
Для анализа были выбраны следующие группы слов.
1 группа - ключевые слова, отражающие области исследования и объекты с приставкой «нано»: нанотехнология (nanotechnology), наноматериал (nanomaterial), наночастица (nanoparticle), функциональный наноматериал (functional nanomaterial), конструкционный наноматериал (structural nanomaterial).
2 группа - примеры наиболее известных объектов нанотехнологии и науки о наноматериалах: углеродная нанотрубка (carbon nanotube), фуллерен (fullerene), квантовая точка (quantum dot), липосома (liposome).
3 группа - традиционные объекты коллоидной химии, которые могут применяться и в области нанотехнологии и наноматериалов: мицелла
(micelle), гель (gel), суспензия (suspension), эмульсия (emulsion), жидкий кристалл (liquid crystal).
4 группа - объекты из довольно узкой области исследований, посвященной наноструктурам лецитина: лецитиновые жидкие кристаллы (lecithin liquid crystal), лецитиновые микроэмульсии (lecithin microemulsion), лецитиновые липосомы (lecithin liposome), лецитиновый органогель (lecithin organogel).
На рис.1 представлены данные по количеству публикаций, в которых встречаются понятия, отражающие области исследования и объекты с приставкой «нано». Приведенные зависимости количества публикаций от времени имеют ярко выраженный экспоненциальный характер. Это свидетельствует о том, что интерес к области исследований и объектам исследований с приставкой «нано» постоянно возрастает, спада активности не наблюдается.
Рис. 1. Динамика научных публикаций со словами первой группы
Количество публикаций с разными словами данной группы отличается в несколько раз. Наиболее популярными являются слова «нанотехнология» и «наночастица», количество публикаций в конце рассматриваемого периода времени достигает примерно 7-12 тысяч. Количество научных публикаций со словами «наноматериал» не превышает 2 тысяч, а «функциональный наноматериал» и «конструкционный наноматериал» - менее 1 тысячи. Возможно, это объясняется тем, что исследования в области «нано» в настоящее время по преимуществу носят фундаментальный и поисковый характер, связанный с получением и изучением свойств наночастиц. Прикладных разработок, посвященных созданию наноматериалов с конкретными свойствами, пока не так много.
На рис. 2 показана динамика научных публикаций по некоторым широко известным объектам нанотехнологии. Наблюдается
экспоненциальный рост публикаций, связанных с изучением углеродных нанотрубок и квантовых точек. Интерес ученых к липосомам также возрастает, но это рост ближе к линейному. Ситуация с фуллеренами несколько необычна - до 1998-2000 года наблюдается спад публикаций, а затем рост, близкий к линейному. По количеству публикаций, наибольший интерес в последние 5 лет привлекают углеродные нанотрубки, за ними следуют квантовые точки, далее липосомы и фуллерены.
Рис. 2. Динамика научных публикаций со словами второй группы
Полученные результаты интересно сравнить с динамикой научных публикаций по традиционным объектам коллоидной химии. На рис. 3. показано количество научных публикаций, в которых встречаются слова третьей группы - широко известные объекты коллоидной химии, которые могут применяться и в области нанотехнологии и наноматериалов.
Количество публикаций со словами третьей группы измеряется десятками тысяч, в то время как со словами второй группы - единицами тысяч. Объекты коллоидной химии, такие как гель, суспензия, жидкий кристалл, упоминаются в научных публикациях в несколько раз чаще, чем широко известные объекты нанотехнологии.
Количество публикаций со словами третьей группы возрастает во времени, но рост не является экспоненциальным, как, например, в случае углеродных нанотрубок. Вид зависимости количества публикаций от времени для понятий «эмульсия» и «мицелла» близок к линейному, число публикаций в год составляет несколько тысяч. Для понятий «гель», «суспензия» и «жидкий кристалл» наблюдается незначительное увеличение числа публикаций в год в период до 2002-2003 года. В последующие годы рост числа публикаций с этими словами становится более выраженным, прирост составляет до нескольких тысяч в год, но сохраняет характер, близкий к линейному.
Рис. 3. Динамика научных публикаций со словами третьей группы
Изменение наклона кривых динамики публикаций для ряда объектов коллоидной химии начиная с 2002 года можно объяснить ростом интереса к ним в связи с проблемами нанотехнологии. Например, слово «гель» входит в понятие «золь-гель технология» или «золь-гель синтез» - широко известный метод синтеза наночастиц. Всплеск интереса ученых к объектам нанотехнологии был во многом инициирован общественным интересом к области «нано», в том числе принятием в США Национальной нанотехнологической инициативы в 2000 году и выделением соответствующего финансирования. В 2002-2003 году появляется отклик в виде роста числа публикаций, прямо или косвенно связанных с областью «нано».
Изменение динамики публикаций можно проследить и на примере более узкой и специфичной группы объектов - наноструктур, образованных лецитином. Лецитин является компонентом клеточных мембран, его молекулы имеют амфифильное строение и самопроизвольно ассоциируют в полярных и неполярных средах, образуя различные наноструктуры -липосомы (везикулы), микроэмульсии, органогели из обратных мицелл и лиотропные жидкие кристаллы. Наноструктуры лецитина и других природных фосфолипидов являются перспективными носителями лекарственных веществ для медицины и косметики. Изучение этих структур и создание на их основе наноматериалов для направленного транспорта лекарственных веществ входит в область научных интересов авторов данной статьи. Поэтому была проанализирована динамика научных публикаций по словам 4 группы, данные представлены на рис.4.
Из наноструктур лецитина наибольший интерес ученых привлекают жидкие кристаллы и липосомы, затем микроэмульсии. Лецитиновые органогели остаются наименее известными и наиболее «экзотическими» структурами фосфолипидов, хотя интерес к ним в последние 5 лет существенно вырос.
Несмотря на незначительное количество публикаций со словами рассматриваемой группы (от единиц до примерно двух сотен публикаций в год), динамика публикаций имеет сходство с группой 3. Начиная с 20002003 года наблюдается устойчивый рост числа публикаций по всем четырем наноструктурам лецитина, а в предшествовавший период (до 2000 года) число публикаций снижалось. Это подтверждает, что подъем общего интереса к нанотехнологии вызвал повышение внимания ученых к известным ранее наноструктурам лецитина и стимулировал рост числа исследований и публикаций в этой области.
Таким образом, анализ динамики публикаций позволяет оценить изменение интереса к разным областям и объектам науки. Полученные в работе данные будут использованы при подготовке и чтении лекций по курсам «Основы нанохимии и нанотехнологии», «Физико-химия наноструктурированных материалов» и «Наноматериалы для направленного транспорта лекарственных веществ» для студентов специальности «Наноматериалы», обучающихся в РХТУ им. Д.И. Менделеева.
