Нанотехнология

Идеи нанотехнологий впервые были использованы в беседе "На дне много места", которую провел ученый Ричард Фейнман на собрании Американского физического общества в Caltech 29 декабря 1959 года. Фейнман описал способ перемещения отдельных атомов для создания небольших инструментов и работы в таких масштабах. Такие свойства, как поверхностное натяжение и сила стен Ван дер, станут очень важными.

Простая идея Фейнмана казалась возможной. Слово "нанотехнология" было объяснено профессором Токийского научного университета Норио Танигути в статье 1974 года. Он сказал, что нанотехнология - это работа по изменению материалов одним атомом или одной молекулой. В 1980-х годах эту идею изучал доктор К. Эрик Дрекслер, который говорил и писал о важности наномасштабных событий. "Двигатели творения": Приходящая эпоха нанотехнологий" (1986) считается волей-неволей книгой о нанотехнологиях. Нанотехнология и нанонаука начались с двух ключевых разработок: начало кластерной науки и изобретение сканирующего туннельного микроскопа (СТМ). Вскоре после этого были открыты новые молекулы с углеродом - первые фуллерены в 1986 году и углеродные нанотрубки несколько лет спустя. В другой разработке изучали, как изготавливать полупроводниковые нанокристаллы. Многие наночастицы оксида металла в настоящее время используются в качестве квантовых точек (наночастицы, где поведение одиночных электронов становится важным). В 2000 г. в рамках Национальной инициативы США по нанотехнологиям началось развитие науки в этой области.

Нанотехнологии имеют наноматериалы, которые можно разделить на одно-, двух- и трехмерные наночастицы. Эта классификация основана на различных свойствах, которые она удерживает, таких как рассеивание света, поглощение рентгеновских лучей, транспортный электрический ток или тепло. Нанотехнологии носят многодисциплинарный характер, затрагивая множество традиционных технологий и различные научные дисциплины. Могут быть изготовлены новые материалы, которые можно масштабировать даже при атомных размерах.

• Один нанометр (нм) - ^10-9 или 0.000.000.001 метра.
• Когда два атома углерода соединяются вместе и образуют молекулу, расстояние между ними находится в диапазоне 0,12-0,15 нм.
• ДНК двойной спирали около 2 нм с одной стороны на другую. Она развивается в новую область нанотехнологий ДНК. В будущем ДНК можно будет манипулировать, что может привести к новой революции. Геном человека можно манипулировать в соответствии с требованиями.
• Нанометр и метр можно понимать как ту же самую разницу в размерах, что и между мячом для гольфа и Землей.
• Один нанометр равен примерно двадцати пяти тысячам диаметра человеческого волоса.
• Ногти растут нанометр в секунду.

На наноуровне физические свойства системы или частиц существенно изменяются. Физические свойства, такие как квантовые эффекты размера, при которых электроны движутся по-разному для очень малых размеров частиц. Свойства, такие как механические, электрические и оптические изменения, когда макроскопическая система меняется на микроскопическую, что имеет первостепенное значение.

Наноматериалы и частицы могут выступать в качестве катализатора, увеличивая скорость реакции, что приводит к лучшему выходу по сравнению с другими катализаторами. Одними из наиболее интересных свойств при преобразовании частиц в наноразмеры являются вещества, которые обычно останавливают свет, становятся прозрачными (медь); становится возможным сжигать некоторые материалы (алюминий); при комнатной температуре твердые частицы превращаются в жидкости (золото); изоляторы становятся проводниками (кремний). Такой материал, как золото, который при обычных масштабах не вступает в реакцию с другими химическими веществами, может быть мощным химическим катализатором на наноразмерных масштабах. Эти особые свойства, которые мы можем видеть только на наноуровне, являются одним из самых интересных моментов в нанотехнологиях.