Нанотехнологии
Нанотехнология – это совокупность приемов и методов, которые обеспечивают возможность создавать и модифицировать объекты, в состав которых входят компоненты размером менее 100 нанометров, имеющие принципиально новые качества и позволяющие осуществлять их интеграцию в функционирующие полноценно системы большого масштаба.
Нанотехнология подразумевает умение работать с вышеописанными объектами и создавать из них крупные структуры, которые обладают принципиально новой молекулярной организацией. Наноструктуры, которые построены «из первых принципов», с использованием атомномолекулярных элементов, представляют собой мельчайшие объекты, которые могут быть созданы искусственным путем. Такие объекты характеризуются новыми биологическими, физическими и химическими свойствами и связанными с ними явлениями, поэтому возникли такие понятия, как:
- Нанонаука, которая занимается исследованиями свойств наноматериалов и различных явления в нанометровом масштабе.
- Нанотехнология, которая занимается созданием наноструктур.
- Наноинженерия, которая занимается поиском эффективных методов использования наноструктур.
История развития нанотехнологии как науки
Развитие нанотехнологии, как науки, началось в 1931 году, когда ученые из Германии, Кнолл и Руска, создали электронный микроскоп, позволивший исследовать нанообъекты. В 1959 году ученый из Америки Фейнман опубликовал работу, в которой оценивались перспективы миниатюризации. Самые значимые события в истории развития нанотехнологии как науки:
- 1905 год. В этом году Эйнштейн опубликовал работу, где доказывал, что размер молекул сахара составляет примерно 1 нанометр.
- 1931 год. В этом году немецкие ученые Руска и Кнолл создали первый электронный микроскоп, благодаря которому появилась возможность изучать нанообъекты.
- 1968 год. В этом году Джон Артур и Альфред Чо, работавшие в научном подразделении компании Bell, разработали теоретические основы нанотехнологий при обработке поверхностей.
- 1974 году. В этом году ученый из Японии Танигучи на конференции по промышленному производству ввел в оборот термин «нанотехнологии», которым описывал механизмы размером менее одного микрона.
- 1982 году. В этом году ученые из Германии Рорер и Бинниг создали сканирующий зондовый микроскоп для изучения нанообъектов.
- 1985 год. В этом году физики из Соединенных Штатов Америки Крото, Керл и Смэйли создали технологию, которая позволяла точно измерять предметы, диаметр которых составлял один нанометр.
- 1986 год. В этом году был создан сканирующий атомно-силовой микроскоп, которые еще расширил типы исследуемых нанообъектов. Нанотехнология стала известна широкой публике.
- 1988 год. В этом году, учеными Фертом и Грюнбергом, независимо друг от друга, был открыт эффект гигантского магнетосопротивления. После этого открытия магнитные нанопленки и нанопровода начали использовать в создании устройств магнитной записи.
- 1989 год. В этом году, сотрудник компании IBM, выложил название компании атомами ксенона.
- 1991 год. В этом году ученый из Японии Ииджимоя открыл углеродные нанотрубки.
- 1998 год. В этом году голландский ученый Деккер создал транзистор на основе нанотрубок.
- 1999 год. В этом году Физики Тур и Рил определили, что отдельная молекула может вести себя так же, как молекулярная цепочка.
- 2000 год. В этом году администрация Соединенных Штатов Америки поддержала создание Национальной Инициативы в Области Нанотехнологии.
- 2001 год. В этом году произошло два знаковых события, которые, по мнению Ратнера способствовали тому, что нанотехнологии стали частью жизни человечества. Научный журнал Science назвал нанотехнологии «прорывом года», а журнал Forbes «многообещающей идеей».
- 2004 год. В этом году Деккер соединил углеродную нанотрубку с ДНК, таким образом он получил наномеханизм, открыв путь к развитию бионанотехнологии. В 2004 году также был открыт графен.
- 2010 году. В этом году Новоселову и Гейму была вручена Нобелевская премия за исследования свойств графена.
