Что такое Нанотехнологии…

Нанотехнология. Это загадочное, покрытое ареолом тайны слово, упоминается каждый день по радио и телевидению представителями науки и политики. Газеты и интернет пестрят новостями, прогнозирующими перспективность роста нанотехнологий, их скорый рост и даже государственное финансирование. Однако не все представляют, что же скрывается за этим красивым и непонятным словом. Почему же это направление представляется таким привлекательным?

 

В общих чертах, под нанотехнологиями подразумевается весь комплекс методик, знаний и производственных процессов, способных обеспечить возможность создания и модификации объектов, которые включают компоненты размером до 100 нм (нанометров). Получение абсолютно новых качеств таких объектов, и возможность интеграции их в крупномасштабные системы позволяет коренным образом изменить возможности привычных материалов и устройств. Использование обычных технологий обработки материалов не применимо для нанотехнологий, т. к. на таком уровне решающее значение играют свойства межатомного и межмолекулярного взаимодействий, а не привычные — макроскопические.

 

Еще в конце 50-х годов прошлого столетия учёные предполагали, что существует возможность манипулирования атомами в рамках вещества при наличии соответствующего инструментария. Предполагалось создание механизма, воспроизводящего свою миниатюрную копию. Таким путем, реализуя уменьшение в последующем поколении, представлялось реальным получить инструмент необходимого размера. Добившись размера, при котором указанный механизм будет способен собрать из атомов свою копию, откроется перспектива производства изделий на микро-уровне. Однако, несмотря на отсутствие научных противоречий, такой подход не был воспринят всерьез, и его реализация рассматривалась лишь на уровне научной фантастики.

 

Впервые же само понятие «нанотехнологии» появилось в 70-е годы и означало создание продуктов размером в единицы нанометров. А, уже в 80-х годах это заманчивое направление было подхвачено некоторыми учеными, как предмет исследования возможностей управления такими объектами. Однако, первые удачные попытки практической реализации теоретических основ наномира стали возможны лишь в начале нынешнего века.

 

В настоящее время уже достигнуты определенные успехи в создании поверхностных наноструктур. Реализация возможности наблюдения и перемещения атомов стала возможна благодаря ряду высокотехнологичных методов, таких как сканирующая зондовая микроскопия. Исследование миниатюрных (до 100 нм) составляющих материалов привело к революционным открытиям. Было, например, установлено, что уникальные каталитические и адсорбционные свойства возможно получить путем выделения наночастиц из некоторых материалов. Непревзойденные оптические характеристики сверхтонких пленок, полученных из органических материалов, дают возможность производства гибких оптических батарей. Достигнута возможность взаимодействия белков и нуклеиновых кислот с искусственно созданными наночастицами. Поэтому, применение нанотехнологий стало наиболее популярным в таких отраслях как:

 

  • производство компьютеров и микроэлектроники;
  • военная промышленность;
  • робототехника;
  • химия;
  • медицина.

 

 

 

И это – далеко не полный список сфер, где нанотехнологии уже успешно используются. Новые научные исследования и возможности применения свойств наноструктур открывают поистине безграничные перспективы как для развития уже существующих, так и для создания новых направлений . Руководства некоторых стран, таких как США , Япония и Россия определили изыскания в области нанотехнологий, как одно из приоритетных направлений развития науки и техники. И, это – не случайно. Ведь, возможности реализации свойств нанообъектов на практике, в виде изделий с выдающимися характеристиками, даетюнеоспоримые конкурентные преимущества не только конкретному производителю, но и государству вообще.