Нанотехнологии

Основные понятия:

Нано – дольная приставка единиц, обозначающая 10^-9.

Наночастица – это частица, объект, имеющий размеры 1-100 нанометра.

Нанотехнология – это технология работы с веществом на уровне отдельных атомов.

Нанотехнология — это междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

Нанотехнология - это технология изучения нанометровых объектов, и работы с объектами порядка нанометра (миллионная доля миллиметра) что сравнимо с размерами отдельных молекул, и атомов.

Первое упоминание о методах, которые впоследствии назовут нанотехнологиями, сделал один из крупнейших физиков современности и лауреата Нобелевской премии Ричард Фейнман

в 1959 году в своей знаменитой лекции «Там внизу много места». Он говорил о том, что скоро люди научатся манипулировать отдельными атомами, это позволит им управлять строением веществ - метод по атомной (по молекулярной) сборки. Главная идея такой сборки состоит в изготовлении деталей из элементарных «кирпичиков» вещества — атомов или молекул. Такой путь производства отличается от принятого в настоящее время, когда детали получают из естественных, природных материалов путем отделения от заготовок избыточного материала. Идеи Фейнмана казались слушателям фантастическими, поскольку практическая реализация предлагаемых им устройств и механизмов считалась проблемой далекого будущего или вообще невозможной. При этом сам Фейнман не пользовался термином «нанотехнология», поскольку это понятие было введено в обиход позднее. В 1981 году появился туннельный микроскоп, который позволяет не только видеть отдельные атомы, но и поднимать, перемещать их. Этот прибор впервые позволил получить изображения отдельных атомов, а не их упорядоченных скоплений. Нобелевскую премию в области физики за изобретение этого ценного прибора получили Герд Бинниг и Гейнрих Рорер из исследовательской лаборатории фирмы IBM в Рюшликоне. Таким образом, была доказана принципиальная возможность собрать любой предмет, вещество из отдельных атомов. В 1974 году сам термин «нанотехнологии» ввёл японский физик Норио Танигути. Долгое время термин не получал широкого распространения среди специалистов, работавших в связанных областях, так как Танигучи использовал понятие нано- только для обозначения точности обработки поверхностей, например, в технологиях, позволяющих контролировать шероховатости поверхности материалов на уровне меньше микрометра и т. п. В 1986 году вышла книга Эрика Дрекслера «Машины созидания: наступление эры нанотехнологий» и приставка «нано» стала на слуху у широкой публики. В ней автор характеризовал нанотехнологию как «путь к бессмертию и свободе», так как можно будет не только оздоравливать человеческий организм, но и улучшать его природные функции. На данный момент принято делить нанотехнологию на три направления:

• изготовление электронных схем размером до нескольких атомов;
• сборка из отдельных атомов любых веществ и объектов;
• создание наномашин (механизмов размером в несколько атомов).

Нанотехнологии – это наше настоящее и будущее. Наверное, нет ни одной сферы жизнедеятельности человека, которую они бы не затронули.

Перспективы применения нанотехнологий поражают воображение.

Задание: Назовите 3-4 направления, где применяется данная технология и поясните каждое из направлений.