हमारे समय में यह प्रश्न चाहे जितना अजीब लगे, इसका उत्तर तो देना ही होगा। कम से कम अपने लिए. इस उद्योग में शामिल वैज्ञानिकों और विशेषज्ञों के साथ संवाद करते हुए, मैं इस निष्कर्ष पर पहुंचा कि प्रश्न अभी भी खुला है।

विकिपीडिया पर किसी ने इसे इस प्रकार परिभाषित किया:

नैनोटेक्नोलॉजी मौलिक और व्यावहारिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी का एक अंतःविषय क्षेत्र है, जो सैद्धांतिक औचित्य, अनुसंधान, विश्लेषण और संश्लेषण के व्यावहारिक तरीकों के संयोजन के साथ-साथ नियंत्रित हेरफेर के माध्यम से किसी दिए गए परमाणु संरचना वाले उत्पादों के उत्पादन और उपयोग के तरीकों से निपटता है। व्यक्तिगत परमाणु और अणु।

और यह परिभाषा 2 वर्ष पहले थी:

नैनोटेक्नोलॉजी व्यावहारिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी का एक क्षेत्र है जो वस्तुओं के गुणों के अध्ययन और नैनोमीटर के क्रम पर आयाम वाले उपकरणों के विकास से संबंधित है (इकाइयों की एसआई प्रणाली के अनुसार, 10 -9 मीटर)।

लोकप्रिय प्रेस औसत व्यक्ति के लिए और भी सरल और अधिक समझने योग्य परिभाषा का उपयोग करता है:

नैनोटेक्नोलॉजी परमाणु और आणविक स्तर पर पदार्थ में हेरफेर करने की एक तकनीक है।

(मुझे छोटी परिभाषाएँ पसंद हैं :))

या यहाँ प्रोफेसर जी.जी. एलेनिन (एमएसयू, एम.वी. क्लेडीश इंस्टीट्यूट ऑफ एप्लाइड मैथमेटिक्स आरएएस) की परिभाषा है:

नैनोटेक्नोलॉजी विज्ञान का एक अंतःविषय क्षेत्र है जिसमें नए अणुओं, नैनो संरचनाओं, नैनो उपकरणों और विशेष भौतिक सामग्री के निर्माण में व्यक्तिगत परमाणुओं, अणुओं, आणविक प्रणालियों को नियंत्रित करने के लिए नैनोमीटर आयामों के स्थानिक क्षेत्रों में भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं के नियमों का अध्ययन किया जाता है। , रासायनिक और जैविक गुण।

हां, सामान्य तौर पर, सब कुछ बिल्कुल स्पष्ट है.. लेकिन हमारा (मैं विशेष रूप से ध्यान देता हूं, घरेलू) सूक्ष्म संशयवादी कहेगा: "क्या, हर बार जब हम एक गिलास चाय में चीनी का एक टुकड़ा घोलते हैं, तो क्या हम उस पदार्थ में हेरफेर नहीं कर रहे हैं? आणविक स्तर?”

और वह सही होगा. "हेरफेर के नियंत्रण और परिशुद्धता" से संबंधित प्रमुख अवधारणाओं को जोड़ना आवश्यक है।

विज्ञान और नवाचार के लिए संघीय एजेंसी "2010 तक रूसी संघ में नैनो प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में काम के विकास की अवधारणा" में निम्नलिखित परिभाषा देती है:

"नैनोटेक्नोलॉजी तरीकों और तकनीकों का एक सेट है जो वस्तुओं को नियंत्रित तरीके से बनाने और संशोधित करने की क्षमता प्रदान करता है, जिसमें कम से कम एक आयाम में 100 एनएम से कम आकार वाले घटक शामिल हैं, और इसके परिणामस्वरूप, मौलिक रूप से नए गुण प्राप्त होते हैं पूरी तरह से कार्यशील बड़े पैमाने की प्रणालियों में उनके एकीकरण की अनुमति देना; व्यापक अर्थ में, यह शब्द ऐसी वस्तुओं के निदान, लक्षण विज्ञान और अनुसंधान के तरीकों को भी शामिल करता है।"

बहुत खूब! सशक्त रूप से कहा!

या, रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय के राज्य सचिव दिमित्री लिवानोव नैनोटेक्नोलॉजी को इस प्रकार परिभाषित करते हैं:

"वैज्ञानिक, तकनीकी और औद्योगिक क्षेत्रों का एक समूह जो व्यक्तिगत अणुओं और परमाणुओं के स्तर पर पदार्थ के साथ संचालन के आधार पर एक एकल संस्कृति में एकजुट होता है।"

एक साधारण संशयवादी संतुष्ट है, लेकिन एक संशयवादी-विशेषज्ञ कहेगा: "क्या ये वही नैनोटेक्नोलॉजीज नहीं हैं जिनमें पारंपरिक रसायन विज्ञान या आणविक जीव विज्ञान और विज्ञान के कई अन्य क्षेत्र लगातार नए पदार्थ बनाने में लगे हुए हैं जिनमें उनके गुण और संरचना निर्धारित होती हैं नैनो-आकार की वस्तुओं द्वारा एक निश्चित तरीके से जुड़ा हुआ?

क्या करें? हम समझते हैं कि "नैनोटेक्नोलॉजी" क्या है.. हम इसे महसूस करते हैं, कोई कह सकता है.. आइए परिभाषा में कुछ और शब्द जोड़ने का प्रयास करें।

ओकाम का उस्तरा

नैनोटेक्नोलॉजी: उत्पाद बनाने की कोई भी तकनीक जिसके उपभोक्ता गुण व्यक्तिगत नैनो-आकार की वस्तुओं को नियंत्रित और हेरफेर करने की आवश्यकता से निर्धारित होते हैं।

संक्षिप्त और अतिरिक्त? आइए हम परिभाषा में प्रयुक्त शब्दों की व्याख्या करें:

"कोई भी": इस शब्द का उद्देश्य विभिन्न वैज्ञानिक और तकनीकी क्षेत्रों के विशेषज्ञों का सामंजस्य स्थापित करना है। दूसरी ओर, यह शब्द उन संगठनों को बाध्य करता है जो नैनोटेक्नोलॉजी विकास बजट को नियंत्रित करते हैं ताकि वे व्यापक क्षेत्रों के वित्तपोषण का ध्यान रख सकें। बेशक, आणविक जैव प्रौद्योगिकी भी शामिल है। (इन दिशाओं के नाम के साथ कृत्रिम रूप से उपसर्ग "नैनो-" जोड़ने की आवश्यकता के बिना)। मैं इसे वर्तमान चरण में हमारे देश में नैनोटेक्नोलॉजी की स्थिति के लिए एक महत्वपूर्ण शब्द मानता हूं :)।

"उपभोक्ता संपत्तियाँ" (आप निश्चित रूप से, पारंपरिक शब्द "उपभोक्ता मूल्य" का उपयोग कर सकते हैं - जैसा आप चाहें): नैनोस्केल पर पदार्थ के नियंत्रण और हेरफेर जैसे उन्नत तरीकों का उपयोग करके उत्पादों का निर्माण कुछ नए उपभोक्ता गुण प्रदान करना चाहिए, या कीमत को प्रभावित करना चाहिए उत्पाद, अन्यथा यह अर्थहीन हो जाता है।

यह भी स्पष्ट है कि, उदाहरण के लिए, नैनोट्यूब, जिसमें एक रैखिक आयाम पारंपरिक आयामों के क्षेत्र में स्थित है, भी इस परिभाषा के अंतर्गत आते हैं। साथ ही, निर्मित उत्पाद स्वयं किसी भी आकार के हो सकते हैं - "नैनो" से लेकर पारंपरिक तक।

"व्यक्ति": इस शब्द की उपस्थिति परिभाषा को पारंपरिक रसायन विज्ञान से दूर ले जाती है और स्पष्ट रूप से सबसे उन्नत वैज्ञानिक, मेट्रोलॉजिकल और तकनीकी उपकरणों की उपस्थिति की आवश्यकता होती है जो व्यक्ति पर नियंत्रण प्रदान करने में सक्षम होते हैं, और यदि आवश्यक हो, तो विशिष्ट नैनो-ऑब्जेक्ट्स पर भी। व्यक्तिगत नियंत्रण से ही हम ऐसी वस्तुएँ प्राप्त करते हैं जिनमें उपभोक्ता नवीनता होती है। यह तर्क दिया जा सकता है कि, उदाहरण के लिए, अल्ट्राफाइन सामग्रियों के औद्योगिक उत्पादन के लिए कई मौजूदा प्रौद्योगिकियों को ऐसे नियंत्रण की आवश्यकता नहीं है, लेकिन यह केवल पहली नज़र में है; वास्तव में प्रमाणितअल्ट्राडिस्पर्स सामग्रियों के उत्पादन के लिए आवश्यक रूप से व्यक्तिगत कणों के आकार पर नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

"नियंत्रण" , बिना "चालाकी" परिभाषा को तथाकथित तक विस्तारित करता है। "पिछली पीढ़ी" नैनोटेक्नोलॉजी।
"नियंत्रण" के साथ साथ "चालाकी" परिभाषा को उन्नत नैनोटेक्नोलॉजी तक विस्तारित करता है।

इस प्रकार, यदि हम किसी विशिष्ट नैनो-आकार की वस्तु को खोजने, नियंत्रित करने और, यदि आवश्यक हो, उसकी संरचना और कनेक्शन को बदलने में सक्षम हैं, तो यह "नैनोटेक्नोलॉजी" है। यदि हम ऐसे नियंत्रण (विशिष्ट नैनो-वस्तुओं पर) की संभावना के बिना नैनो-आकार की वस्तुएं प्राप्त करते हैं, तो यह नैनोटेक्नोलॉजी या, सर्वोत्तम रूप से, "पिछली पीढ़ी" की नैनोटेक्नोलॉजी नहीं है।

"नैनो आकार की वस्तु": परमाणु, अणु, अतिआण्विक गठन।

कुल मिलाकर, यह परिभाषा विज्ञान और प्रौद्योगिकी को अर्थशास्त्र से जोड़ने का प्रयास करती है। वे। नैनोउद्योग विकास कार्यक्रम के मुख्य लक्ष्यों की उपलब्धि को पूरा करता है: उन्नत अनुसंधान और उत्पादन विधियों के आधार पर प्रौद्योगिकियों का निर्माण, साथ ही प्राप्त उपलब्धियों का व्यावसायीकरण।

रूसी राष्ट्रपति दिमित्री मेदवेदेव को विश्वास है कि देश में नैनो टेक्नोलॉजी के सफल विकास के लिए सभी शर्तें मौजूद हैं।

नैनोटेक्नोलॉजी विज्ञान और प्रौद्योगिकी की एक नई दिशा है जो हाल के दशकों में सक्रिय रूप से विकसित हो रही है। नैनोटेक्नोलॉजी में सामग्रियों, उपकरणों और तकनीकी प्रणालियों का निर्माण और उपयोग शामिल है, जिनकी कार्यप्रणाली नैनोस्ट्रक्चर द्वारा निर्धारित की जाती है, अर्थात, 1 से 100 नैनोमीटर के आकार के इसके क्रमबद्ध टुकड़े।

उपसर्ग "नैनो", जो ग्रीक भाषा से आया है (ग्रीक में "नैनो" - गनोम), का अर्थ है एक अरबवाँ भाग। एक नैनोमीटर (एनएम) एक मीटर का एक अरबवां हिस्सा है।

शब्द "नैनोटेक्नोलॉजी" 1974 में टोक्यो विश्वविद्यालय के सामग्री वैज्ञानिक नोरियो तानिगुची द्वारा गढ़ा गया था, जिन्होंने इसे "एक विनिर्माण तकनीक के रूप में परिभाषित किया था जो 1 के क्रम पर अल्ट्रा-उच्च परिशुद्धता और अल्ट्रा-छोटे आयाम प्राप्त कर सकता है ... एनएम...''

विश्व साहित्य में, नैनोविज्ञान को नैनोटेक्नोलॉजी से स्पष्ट रूप से अलग किया गया है। नैनोस्केल विज्ञान शब्द का प्रयोग नैनोविज्ञान के लिए भी किया जाता है।

रूसी भाषा में और रूसी कानून और नियामक दस्तावेजों के अभ्यास में, "नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द "नैनोविज्ञान", "नैनोटेक्नोलॉजी" और कभी-कभी "नैनोउद्योग" (व्यापार और उत्पादन के क्षेत्र जहां नैनोटेक्नोलॉजीज का उपयोग किया जाता है) को भी जोड़ता है।

नैनोटेक्नोलॉजी के सबसे महत्वपूर्ण घटक हैं नेनो सामग्री, यानी, ऐसी सामग्रियां जिनके असामान्य कार्यात्मक गुण 1 से 100 एनएम तक के आकार के उनके नैनोखंडों की क्रमबद्ध संरचना द्वारा निर्धारित होते हैं।

- नैनोपोरस संरचनाएं;
- नैनोकण;
- नैनोट्यूब और नैनोफाइबर
- नैनोडिस्पर्सन (कोलाइड);
- नैनोसंरचित सतहें और फिल्में;
- नैनोक्रिस्टल और नैनोक्लस्टर।

नैनोसिस्टम प्रौद्योगिकी- नैनोमटेरियल्स और नैनोटेक्नोलॉजीज के आधार पर पूर्ण या आंशिक रूप से बनाए गए कार्यात्मक रूप से पूर्ण सिस्टम और उपकरण, जिनकी विशेषताएं पारंपरिक प्रौद्योगिकियों का उपयोग करके समान उद्देश्यों के लिए बनाए गए सिस्टम और उपकरणों से मौलिक रूप से भिन्न हैं।

नैनोटेक्नोलॉजी के अनुप्रयोग क्षेत्र

उन सभी क्षेत्रों को सूचीबद्ध करना लगभग असंभव है जिनमें यह वैश्विक तकनीक तकनीकी प्रगति को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकती है। हम उनमें से कुछ का ही नाम ले सकते हैं:

- नैनोइलेक्ट्रॉनिक्स और नैनोफोटोनिक्स के तत्व (अर्धचालक ट्रांजिस्टर और लेजर;
- फोटो डिटेक्टर; सौर कोशिकाएं; विभिन्न सेंसर);
- अति-सघन सूचना रिकॉर्डिंग उपकरण;
- दूरसंचार, सूचना और कंप्यूटिंग प्रौद्योगिकियां; सुपर कंप्यूटर;
- वीडियो उपकरण - फ्लैट स्क्रीन, मॉनिटर, वीडियो प्रोजेक्टर;
- आणविक स्तर पर स्विच और इलेक्ट्रॉनिक सर्किट सहित आणविक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण;
- नैनोलिथोग्राफी और नैनोइम्प्रिंटिंग;
- ईंधन सेल और ऊर्जा भंडारण उपकरण;
- आणविक मोटर्स और नैनोमोटर्स, नैनोरोबोट्स सहित सूक्ष्म और नैनोमैकेनिक्स के उपकरण;
- नैनोकैमिस्ट्री और कैटेलिसिस, जिसमें दहन नियंत्रण, कोटिंग, इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री और फार्मास्यूटिकल्स शामिल हैं;
- विमानन, अंतरिक्ष और रक्षा अनुप्रयोग;
- पर्यावरण निगरानी उपकरण;
- दवाओं और प्रोटीन की लक्षित डिलीवरी, बायोपॉलिमर और जैविक ऊतकों का उपचार, नैदानिक ​​और चिकित्सा निदान, कृत्रिम मांसपेशियों, हड्डियों का निर्माण, जीवित अंगों का आरोपण;
- बायोमैकेनिक्स; जीनोमिक्स; जैव सूचना विज्ञान; जैवयंत्रीकरण;
- कार्सिनोजेनिक ऊतकों, रोगजनकों और जैविक रूप से हानिकारक एजेंटों का पंजीकरण और पहचान;
- कृषि और खाद्य उत्पादन में सुरक्षा।

कंप्यूटर और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स

नैनोकंप्यूटर- कई नैनोमीटर के क्रम पर तर्क तत्वों के आकार के साथ इलेक्ट्रॉनिक (मैकेनिकल, जैव रासायनिक, क्वांटम) प्रौद्योगिकियों पर आधारित एक कंप्यूटिंग डिवाइस। नैनोटेक्नोलॉजी के आधार पर विकसित कंप्यूटर के भी सूक्ष्म आयाम होते हैं।

डीएनए कंप्यूटर- एक कंप्यूटिंग प्रणाली जो डीएनए अणुओं की कंप्यूटिंग क्षमताओं का उपयोग करती है। बायोमोलेक्यूलर कंप्यूटिंग किसी न किसी रूप में डीएनए या आरएनए से संबंधित विभिन्न तकनीकों का सामूहिक नाम है। डीएनए कंप्यूटिंग में, डेटा को शून्य और एक के रूप में नहीं, बल्कि डीएनए हेलिक्स के आधार पर निर्मित आणविक संरचना के रूप में दर्शाया जाता है। डेटा को पढ़ने, कॉपी करने और प्रबंधित करने के लिए सॉफ़्टवेयर की भूमिका विशेष एंजाइमों द्वारा निभाई जाती है।

परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी- अध्ययन के तहत नमूने की सतह के साथ कैंटिलीवर सुई (जांच) की बातचीत के आधार पर एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोप। स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप (एसटीएम) के विपरीत, यह तरल की एक परत के माध्यम से भी संचालन और गैर-संचालन दोनों सतहों की जांच कर सकता है, जिससे कार्बनिक अणुओं (डीएनए) के साथ काम करना संभव हो जाता है। परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी का स्थानिक विभेदन ब्रैकट के आकार और उसकी नोक की वक्रता पर निर्भर करता है। रिज़ॉल्यूशन क्षैतिज रूप से परमाणु तक पहुंचता है और लंबवत रूप से इससे अधिक होता है।

ऐन्टेना-थरथरानवाला- 9 फरवरी, 2005 को बोस्टन विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला में लगभग 1 माइक्रोन आयाम वाला एक एंटीना-ऑसिलेटर प्राप्त किया गया था। इस उपकरण में 5,000 मिलियन परमाणु हैं और यह 1.49 गीगाहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर दोलन करने में सक्षम है, जो इसे बड़ी मात्रा में जानकारी प्रसारित करने की अनुमति देता है।

नैनोमेडिसिन और फार्मास्युटिकल उद्योग

आधुनिक चिकित्सा में एक दिशा जो नैनो-आणविक स्तर पर मानव जैविक प्रणालियों को ट्रैक करने, डिजाइन करने और संशोधित करने के लिए नैनोमटेरियल्स और नैनोऑब्जेक्ट्स के अद्वितीय गुणों के उपयोग पर आधारित है।

डीएनए नैनोटेक्नोलॉजी- उनके आधार पर स्पष्ट रूप से परिभाषित संरचनाएं बनाने के लिए डीएनए और न्यूक्लिक एसिड अणुओं के विशिष्ट आधारों का उपयोग करें।

स्पष्ट रूप से परिभाषित रूप (बीआईएस-पेप्टाइड्स) की दवा अणुओं और औषधीय तैयारियों का औद्योगिक संश्लेषण।

2000 की शुरुआत में, नैनोकण प्रौद्योगिकी में तेजी से प्रगति ने नैनो प्रौद्योगिकी के एक नए क्षेत्र के विकास को गति दी: nanoplasmonics. प्लास्मोन दोलनों के उत्तेजना का उपयोग करके धातु नैनोकणों की एक श्रृंखला के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण संचारित करना संभव हो गया।

रोबोटिक

नैनोरोबोट्स- नैनोमटेरियल से निर्मित और आकार में एक अणु के तुलनीय रोबोट, सूचना के संचलन, प्रसंस्करण और प्रसारण और कार्यक्रमों के निष्पादन के कार्यों के साथ। नैनोरोबोट स्वयं की प्रतियां बनाने में सक्षम हैं, अर्थात। स्व-प्रजनन को प्रतिकृतिक कहा जाता है।

वर्तमान में, सीमित गतिशीलता वाले इलेक्ट्रोमैकेनिकल नैनोडिवाइस पहले ही बनाए जा चुके हैं, जिन्हें नैनोरोबोट्स का प्रोटोटाइप माना जा सकता है।

आणविक रोटार- सिंथेटिक नैनो-आकार के इंजन पर्याप्त ऊर्जा लागू होने पर टॉर्क उत्पन्न करने में सक्षम होते हैं।

नैनोटेक्नोलॉजी विकसित करने और उत्पादन करने वाले देशों में रूस का स्थान

नैनोटेक्नोलॉजी में कुल निवेश के मामले में विश्व के नेता यूरोपीय संघ के देश, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका हैं। हाल ही में, रूस, चीन, ब्राजील और भारत ने इस उद्योग में निवेश में उल्लेखनीय वृद्धि की है। रूस में, "2008 - 2010 के लिए रूसी संघ में नैनोउद्योग बुनियादी ढांचे का विकास" कार्यक्रम के तहत वित्त पोषण की राशि 27.7 बिलियन रूबल होगी।

लंदन स्थित अनुसंधान फर्म सिएंटिफिका की नवीनतम (2008) रिपोर्ट, जिसे नैनोटेक्नोलॉजी आउटलुक रिपोर्ट कहा जाता है, रूसी निवेश का शब्दशः वर्णन इस प्रकार करती है: “हालांकि यूरोपीय संघ अभी भी निवेश के मामले में पहले स्थान पर है, चीन और रूस पहले ही संयुक्त राज्य अमेरिका से आगे निकल चुके हैं। ”

नैनोटेक्नोलॉजी में ऐसे क्षेत्र हैं जहां रूसी वैज्ञानिक दुनिया में पहले ऐसे परिणाम प्राप्त करने वाले बने, जिन्होंने नए वैज्ञानिक रुझानों के विकास की नींव रखी।

इनमें अल्ट्राडिस्पर्स नैनोमटेरियल्स का उत्पादन, एकल-इलेक्ट्रॉन उपकरणों का डिज़ाइन, साथ ही परमाणु बल और स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोपी के क्षेत्र में काम शामिल हैं। केवल बारहवीं सेंट पीटर्सबर्ग आर्थिक मंच (2008) के ढांचे के भीतर आयोजित एक विशेष प्रदर्शनी में, 80 विशिष्ट विकास एक साथ प्रस्तुत किए गए थे।

रूस पहले से ही कई नैनो उत्पादों का उत्पादन करता है जिनकी बाजार में मांग है: नैनोमेम्ब्रेंस, नैनोपाउडर, नैनोट्यूब। हालाँकि, विशेषज्ञों के अनुसार, नैनोटेक्नोलॉजिकल विकास के व्यावसायीकरण में रूस संयुक्त राज्य अमेरिका और अन्य विकसित देशों से दस साल पीछे है।

सामग्री खुले स्रोतों से मिली जानकारी के आधार पर तैयार की गई थी

) — इस शब्द की वर्तमान में कोई एकल, सार्वभौमिक रूप से स्वीकृत परिभाषा नहीं है। "नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द से रुस्नानो सामग्री, उपकरणों और प्रणालियों के अध्ययन, डिजाइन और उत्पादन में उपयोग की जाने वाली तकनीकी विधियों और तकनीकों के एक सेट को समझता है, जिसमें संरचना, रासायनिक संरचना और उनके व्यक्तिगत नैनोस्केल तत्वों की बातचीत का लक्षित नियंत्रण और प्रबंधन शामिल है। कम से कम एक माप के अनुसार 100 एनएम या उससे कम के क्रम के आयाम), जिसके परिणामस्वरूप परिणामी उत्पादों की अतिरिक्त परिचालन और/या उपभोक्ता विशेषताओं और गुणों में सुधार या उद्भव होता है।

विवरण

"नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द का प्रयोग पहली बार 1974 में टोक्यो में एक अंतरराष्ट्रीय सम्मेलन में प्रोफेसर द्वारा अपनी रिपोर्ट "नैनोटेक्नोलॉजी की मूल अवधारणा पर" में किया गया था। प्रारंभ में, "नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द का उपयोग एक संकीर्ण अर्थ में किया गया था और इसका मतलब प्रक्रियाओं का एक सेट था। जो उच्च-ऊर्जा इलेक्ट्रॉन, फोटॉन और आयन बीम, फिल्म जमाव और अल्ट्रा-थिन का उपयोग करके उच्च-परिशुद्धता प्रसंस्करण प्रदान करते हैं। वर्तमान में, "नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द का उपयोग व्यापक अर्थ में किया जाता है, जिसमें कई नैनोमीटर के पैमाने पर अल्ट्रा-सटीक संचालन करने के लिए डिज़ाइन की गई मशीनों और तंत्रों की तकनीकी प्रक्रियाओं, तकनीकों और प्रणालियों को शामिल और संयोजित किया जाता है।

नैनोटेक्नोलॉजी की वस्तुएं कम से कम एक आयाम (नैनोफिल्म) में नैनोरेंज की विशेषता वाले आयामों के साथ सीधे निम्न-आयामी वस्तुएं और मैक्रोस्कोपिक ऑब्जेक्ट (थोक सामग्री, उपकरणों और प्रणालियों के व्यक्तिगत तत्व) दोनों हो सकती हैं, जिनकी संरचना नियंत्रित रूप से बनाई और संशोधित की जाती है। व्यक्तिगत नैनोतत्वों के स्तर पर संकल्प के साथ। उपकरणों या प्रणालियों को नैनोटेक्नोलॉजी का उपयोग करके निर्मित माना जाता है यदि उनका कम से कम एक मुख्य घटक नैनोटेक्नोलॉजी का एक ऑब्जेक्ट है, यानी, तकनीकी प्रक्रिया का कम से कम एक चरण है, जिसका परिणाम नैनोटेक्नोलॉजी का एक ऑब्जेक्ट है।

लेखक

• गोल्ड्ट इल्या वेलेरिविच
• गुसेव अलेक्जेंडर इवानोविच

सूत्रों का कहना है

1. गुसेव ए.आई. नैनोमटेरियल्स, नैनोस्ट्रक्चर, नैनोटेक्नोलॉजीज। - एम.: फ़िज़मैटलिट, 2007. - 416 पी।
2. गुसेव ए.आई., रेम्पेल ए.ए. नैनोक्रिस्टलाइन सामग्री। - कैम्ब्रिज: कैम्ब्रिज इंटरनेशनल साइंस पब्लिशिंग, 2004. - 351 पी।

नैनोटेक्नोलॉजी मौलिक और व्यावहारिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी का एक क्षेत्र है जो सैद्धांतिक औचित्य, अनुसंधान, विश्लेषण और संश्लेषण के व्यावहारिक तरीकों के संयोजन के साथ-साथ व्यक्तिगत नियंत्रित हेरफेर के माध्यम से किसी दिए गए परमाणु संरचना वाले उत्पादों के उत्पादन और उपयोग के तरीकों से संबंधित है। परमाणु और अणु.

कहानी

कई स्रोत, मुख्य रूप से अंग्रेजी भाषा वाले, उन तरीकों का पहला उल्लेख जोड़ते हैं जिन्हें बाद में नैनोटेक्नोलॉजी कहा जाएगा रिचर्ड फेनमैन के प्रसिद्ध भाषण "देयर्स प्लेंटी ऑफ रूम एट द बॉटम", जो उन्होंने 1959 में कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी के वार्षिक समारोह में दिया था। अमेरिकन फिजिकल सोसायटी की बैठक. रिचर्ड फेनमैन ने सुझाव दिया कि उचित आकार के मैनिपुलेटर का उपयोग करके एकल परमाणुओं को यांत्रिक रूप से स्थानांतरित करना संभव है, कम से कम ऐसी प्रक्रिया आज ज्ञात भौतिकी के नियमों का खंडन नहीं करेगी।

उन्होंने इस मैनिपुलेटर को निम्नलिखित तरीके से करने का सुझाव दिया। एक ऐसे तंत्र का निर्माण करना आवश्यक है जो स्वयं की एक प्रतिलिपि बनाएगा, केवल परिमाण के क्रम में छोटा। निर्मित छोटे तंत्र को फिर से स्वयं की एक प्रतिलिपि बनानी होगी, फिर से परिमाण का एक क्रम छोटा करना होगा, और इसी तरह जब तक कि तंत्र के आयाम एक परमाणु के क्रम के आयामों के अनुरूप न हों। इस मामले में, इस तंत्र की संरचना में बदलाव करना आवश्यक होगा, क्योंकि स्थूल जगत में कार्य करने वाले गुरुत्वाकर्षण बलों का प्रभाव कम और कम होगा, और अंतर-आणविक संपर्क और वैन डेर वाल्स बलों की ताकतें इसके संचालन को तेजी से प्रभावित करेंगी। यांत्रिकी।

अंतिम चरण - परिणामी तंत्र अलग-अलग परमाणुओं से इसकी प्रतिलिपि एकत्र करेगा। सिद्धांत रूप में, ऐसी प्रतियों की संख्या असीमित है; कम समय में ऐसी मशीनों की मनमानी संख्या बनाना संभव होगा। ये मशीनें एटॉमिक असेंबली के जरिए मैक्रो-चीजों को उसी तरह असेंबल करने में सक्षम होंगी। इससे चीज़ें बहुत सस्ती हो जाएंगी - ऐसे रोबोटों (नैनोरोबोट्स) को केवल आवश्यक संख्या में अणु और ऊर्जा देने की आवश्यकता होगी, और आवश्यक वस्तुओं को इकट्ठा करने के लिए एक प्रोग्राम लिखना होगा। अभी तक कोई भी इस संभावना का खंडन नहीं कर पाया है, लेकिन अभी तक कोई भी ऐसे तंत्र बनाने में कामयाब नहीं हुआ है। इस संभावना के सैद्धांतिक अध्ययन के दौरान, काल्पनिक प्रलय के दिन के परिदृश्य सामने आए, जो मानते हैं कि नैनोरोबोट अपने स्व-प्रजनन कार्यक्रम (तथाकथित "ग्रे गू" या "ग्रे स्लरी") को अंजाम देते हुए, पृथ्वी के सभी बायोमास को अवशोषित करेंगे।

परमाणु स्तर पर वस्तुओं के अध्ययन की संभावना के बारे में पहली धारणा 1704 में प्रकाशित आइजैक न्यूटन की पुस्तक "ऑप्टिक्स" में पाई जा सकती है। पुस्तक में, न्यूटन ने आशा व्यक्त की है कि भविष्य के सूक्ष्मदर्शी एक दिन "कोशिकाओं के रहस्यों" का पता लगाने में सक्षम होंगे।

"नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द का प्रयोग पहली बार 1974 में नोरियो तानिगुची द्वारा किया गया था। उन्होंने इस शब्द का उपयोग कई नैनोमीटर आकार के उत्पादों के उत्पादन का वर्णन करने के लिए किया। 1980 के दशक में, इस शब्द का उपयोग एरिक के. ड्रेक्सलर ने अपनी पुस्तक इंजन्स ऑफ क्रिएशन: द कमिंग एरा ऑफ नैनोटेक्नोलॉजी एंड नैनोसिस्टम्स: मॉलिक्यूलर मशीनरी, मैन्युफैक्चरिंग, एंड कंप्यूटेशन में किया था।

नैनो टेक्नोलॉजी क्या कर सकती है?

यहां कुछ ऐसे क्षेत्र हैं जिनमें नैनोटेक्नोलॉजी सफलता का वादा करती है:

दवा

नैनोसेंसर रोगों के शीघ्र निदान में प्रगति प्रदान करेंगे। इससे आपके ठीक होने की संभावना बढ़ जाएगी. हम कैंसर और अन्य बीमारियों को हरा सकते हैं। पुरानी कैंसर दवाओं ने न केवल रोगग्रस्त कोशिकाओं को, बल्कि स्वस्थ कोशिकाओं को भी नष्ट कर दिया। नैनोटेक्नोलॉजी की मदद से दवा सीधे रोगग्रस्त कोशिका तक पहुंचाई जाएगी।

डीएनए नैनोटेक्नोलॉजी- डीएनए और न्यूक्लिक एसिड अणुओं के विशिष्ट आधारों का उपयोग करके उनके आधार पर स्पष्ट रूप से परिभाषित संरचनाएं बनाएं। स्पष्ट रूप से परिभाषित रूप (बीआईएस-पेप्टाइड्स) की दवा अणुओं और औषधीय तैयारियों का औद्योगिक संश्लेषण।

2000 की शुरुआत में, नैनो-आकार के कणों के निर्माण की तकनीक में तेजी से प्रगति के कारण, नैनो टेक्नोलॉजी के एक नए क्षेत्र के विकास को प्रोत्साहन दिया गया - nanoplasmonics. प्लास्मोन दोलनों के उत्तेजना का उपयोग करके धातु नैनोकणों की एक श्रृंखला के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण संचारित करना संभव हो गया।

निर्माण

भवन संरचनाओं के नैनोसेंसर उनकी ताकत की निगरानी करेंगे और उनकी अखंडता के लिए किसी भी खतरे का पता लगाएंगे। नैनोटेक्नोलॉजी का उपयोग करके निर्मित वस्तुएं आधुनिक संरचनाओं की तुलना में पांच गुना अधिक समय तक चल सकती हैं। घर निवासियों की ज़रूरतों के अनुरूप होंगे, उन्हें गर्मियों में ठंडा रखेंगे और सर्दियों में गर्म रखेंगे।

ऊर्जा

हम तेल और गैस पर कम निर्भर होंगे। आधुनिक सौर पैनलों की दक्षता लगभग 20% है। नैनोटेक्नोलॉजी के इस्तेमाल से यह 2-3 गुना बढ़ सकता है। छत और दीवारों पर पतली नैनोफिल्में पूरे घर को ऊर्जा प्रदान कर सकती हैं (यदि, निश्चित रूप से, पर्याप्त सूरज है)।

मैकेनिकल इंजीनियरिंग

सभी भारी उपकरणों को रोबोट द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा - आसानी से नियंत्रित होने वाले उपकरण। वे परमाणुओं और अणुओं के स्तर पर कोई भी तंत्र बनाने में सक्षम होंगे। मशीनों के उत्पादन के लिए, नए नैनोमटेरियल का उपयोग किया जाएगा जो घर्षण को कम कर सकते हैं, भागों को क्षति से बचा सकते हैं और ऊर्जा बचा सकते हैं। ये वे सभी क्षेत्र नहीं हैं जिनमें नैनोटेक्नोलॉजी का उपयोग किया जा सकता है (और होगा!)। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि नैनोटेक्नोलॉजी का उद्भव एक नई वैज्ञानिक और तकनीकी क्रांति की शुरुआत है, जो 21वीं सदी में दुनिया को बहुत बदल देगी। हालाँकि, यह ध्यान देने योग्य है कि नैनोटेक्नोलॉजी बहुत जल्दी वास्तविक अभ्यास में प्रवेश नहीं करती है। बहुत से उपकरण (ज्यादातर इलेक्ट्रॉनिक्स) "नैनो" पर काम नहीं करते हैं। यह आंशिक रूप से नैनोटेक्नोलॉजी की ऊंची कीमत और नैनोटेक्नोलॉजी उत्पादों पर बहुत अधिक रिटर्न न होने के कारण है।

संभवतः, निकट भविष्य में, नैनोटेक्नोलॉजी की मदद से, उच्च तकनीक, मोबाइल, आसानी से नियंत्रित करने योग्य उपकरण बनाए जाएंगे जो आज के स्वचालित, लेकिन प्रबंधन में कठिन और बोझिल उपकरणों को सफलतापूर्वक बदल देंगे। उदाहरण के लिए, समय के साथ, कंप्यूटर-नियंत्रित बायोरोबोट वर्तमान भारी पंपिंग स्टेशनों के कार्य करने में सक्षम होंगे।

• डीएनए कंप्यूटर- एक कंप्यूटिंग प्रणाली जो डीएनए अणुओं की कंप्यूटिंग क्षमताओं का उपयोग करती है। बायोमोलेक्यूलर कंप्यूटिंग किसी न किसी रूप में डीएनए या आरएनए से संबंधित विभिन्न तकनीकों का सामूहिक नाम है। डीएनए कंप्यूटिंग में, डेटा को शून्य और एक के रूप में नहीं, बल्कि डीएनए हेलिक्स के आधार पर निर्मित आणविक संरचना के रूप में दर्शाया जाता है। डेटा को पढ़ने, कॉपी करने और प्रबंधित करने के लिए सॉफ़्टवेयर की भूमिका विशेष एंजाइमों द्वारा निभाई जाती है।
• परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी- अध्ययन के तहत नमूने की सतह के साथ कैंटिलीवर सुई (जांच) की बातचीत पर आधारित एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोप। स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप (एसटीएम) के विपरीत, यह तरल की एक परत के माध्यम से भी संचालन और गैर-संचालन दोनों सतहों की जांच कर सकता है, जिससे कार्बनिक अणुओं (डीएनए) के साथ काम करना संभव हो जाता है। परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी का स्थानिक विभेदन ब्रैकट के आकार और उसकी नोक की वक्रता पर निर्भर करता है। रिज़ॉल्यूशन क्षैतिज रूप से परमाणु तक पहुंचता है और लंबवत रूप से इससे अधिक होता है।
• ऐन्टेना-थरथरानवाला- 9 फरवरी, 2005 को बोस्टन विश्वविद्यालय की प्रयोगशाला में लगभग 1 माइक्रोन आयाम वाला एक एंटीना-ऑसिलेटर प्राप्त किया गया था। इस उपकरण में 5,000 मिलियन परमाणु हैं और यह 1.49 गीगाहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर दोलन करने में सक्षम है, जो इसे बड़ी मात्रा में जानकारी प्रसारित करने की अनुमति देता है।

अद्भुत क्षमता वाली 10 नैनो तकनीकें

कुछ विहित आविष्कारों को याद करने का प्रयास करें। संभवतः, अब किसी ने पहिये की कल्पना की है, किसी ने हवाई जहाज की, और किसी ने आईपॉड की। आप में से कितने लोगों ने पूरी तरह से नई पीढ़ी - नैनोटेक्नोलॉजी के आविष्कार के बारे में सोचा है? इस दुनिया का बहुत कम अध्ययन किया गया है, लेकिन इसमें अविश्वसनीय क्षमता है जो हमें वास्तव में शानदार चीजें दे सकती है। एक आश्चर्यजनक बात: नैनोटेक्नोलॉजी का क्षेत्र 1975 तक अस्तित्व में नहीं था, हालांकि वैज्ञानिकों ने इस क्षेत्र में बहुत पहले ही काम करना शुरू कर दिया था।

मानव नग्न आंखें 0.1 मिलीमीटर आकार तक की वस्तुओं को पहचानने में सक्षम है। आज हम ऐसे दस आविष्कारों के बारे में बात करेंगे जो 100,000 गुना छोटे हैं।

विद्युत प्रवाहकीय तरल धातु

बिजली का उपयोग करके, गैलियम, इरिडियम और टिन की एक सरल तरल धातु मिश्र धातु को पेट्री डिश के अंदर जटिल आकार या पवन वृत्त बनाने के लिए बनाया जा सकता है। कुछ हद तक संभावना के साथ यह कहा जा सकता है कि यह वह सामग्री है जिससे प्रसिद्ध टी-1000 श्रृंखला साइबोर्ग, जिसे हम टर्मिनेटर 2 में देख सकते हैं, बनाया गया था।

“मुलायम मिश्र धातु एक स्मार्ट आकार की तरह व्यवहार करती है, जो आवश्यक होने पर खुद को विकृत करने में सक्षम होती है, आसपास के बदलते स्थान को ध्यान में रखती है जिसके माध्यम से यह चलती है। जैसा कि एक लोकप्रिय विज्ञान-फाई फिल्म का साइबोर्ग कर सकता है,'' इस परियोजना में शामिल शोधकर्ताओं में से एक, सिंघुआ विश्वविद्यालय के जिन ली कहते हैं।

यह धातु बायोमिमेटिक है, जिसका अर्थ है कि यह जैव रासायनिक प्रतिक्रियाओं का अनुकरण करता है, हालांकि यह स्वयं एक जैविक पदार्थ नहीं है।

इस धातु को विद्युत् डिस्चार्ज द्वारा नियंत्रित किया जा सकता है। हालाँकि, उभरते भार असंतुलन के कारण, यह स्वयं स्वतंत्र रूप से चलने में सक्षम है, जो इस धातु मिश्र धातु की प्रत्येक बूंद के आगे और पीछे के बीच दबाव के अंतर से बनता है। और यद्यपि वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि यह प्रक्रिया रासायनिक ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में परिवर्तित करने की कुंजी हो सकती है, आणविक सामग्री का उपयोग निकट भविष्य में दुष्ट साइबरबोर्ग बनाने के लिए नहीं किया जाएगा। संपूर्ण "जादुई" प्रक्रिया केवल सोडियम हाइड्रॉक्साइड घोल या खारे घोल में ही हो सकती है।

नैनोप्लास्टी

यॉर्क विश्वविद्यालय के शोधकर्ता विशेष पैच विकसित करने पर काम कर रहे हैं जो सुई और सिरिंज के उपयोग के बिना शरीर के अंदर सभी आवश्यक दवाएं पहुंचाने के लिए डिज़ाइन किए जाएंगे। पैच, जो आकार में बिल्कुल सामान्य होते हैं, आपके हाथ से चिपके होते हैं और आपके शरीर के अंदर ड्रग नैनोकणों (बालों के रोम में प्रवेश करने के लिए पर्याप्त छोटे) की एक निश्चित खुराक पहुंचाते हैं। नैनोकण (प्रत्येक 20 नैनोमीटर से कम आकार के) हानिकारक कोशिकाओं को स्वयं ढूंढेंगे, उन्हें मार देंगे और प्राकृतिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप अन्य कोशिकाओं के साथ शरीर से समाप्त हो जाएंगे।

वैज्ञानिकों का कहना है कि भविष्य में ऐसे नैनोपैच का उपयोग पृथ्वी पर सबसे भयानक बीमारियों में से एक - कैंसर - के खिलाफ लड़ाई में किया जा सकता है। कीमोथेरेपी के विपरीत, जो अक्सर ऐसे मामलों में उपचार का एक अभिन्न अंग होता है, नैनोपैच स्वस्थ कोशिकाओं को अछूता रखते हुए कैंसर कोशिकाओं को व्यक्तिगत रूप से ढूंढने और नष्ट करने में सक्षम होंगे। नैनोपैच परियोजना को नैनजेक्ट कहा जाता है। इसका विकास आतिफ सैयद और ज़कारिया हुसैन द्वारा किया जा रहा है, जिन्होंने 2013 में, जबकि अभी भी छात्र थे, धन जुटाने के लिए एक क्राउडसोर्सिंग अभियान के हिस्से के रूप में आवश्यक प्रायोजन प्राप्त किया था।

पानी के लिए नैनोफिल्टर

जब इस फिल्म का उपयोग महीन स्टेनलेस स्टील की जाली के साथ किया जाता है, तो तेल विकर्षित हो जाता है, जिससे उस क्षेत्र का पानी बिल्कुल साफ हो जाता है।

दिलचस्प बात यह है कि वैज्ञानिकों को नैनोफिल्म बनाने की प्रेरणा प्रकृति से ही मिली। कमल के पत्ते, जिन्हें वॉटर लिली भी कहा जाता है, में नैनोफिल्म के विपरीत गुण होते हैं: तेल के बजाय, वे पानी को पीछे हटा देते हैं। यह पहली बार नहीं है कि वैज्ञानिकों ने इन अद्भुत पौधों पर उनके समान अद्भुत गुणों के लिए जासूसी की है। उदाहरण के लिए, इसके परिणामस्वरूप 2003 में सुपरहाइड्रोफोबिक सामग्रियों का निर्माण हुआ। जहां तक ​​नैनोफिल्म का सवाल है, शोधकर्ता एक ऐसी सामग्री बनाने की कोशिश कर रहे हैं जो पानी के लिली की सतह की नकल करती है और इसे एक विशेष सफाई एजेंट के अणुओं से समृद्ध करती है। कोटिंग स्वयं मानव आँख के लिए अदृश्य है। इसका उत्पादन करना सस्ता होगा: लगभग 1 डॉलर प्रति वर्ग फुट।

पनडुब्बियों के लिए वायु शोधक

यह संभावना नहीं है कि चालक दल के सदस्यों को छोड़कर, किसी ने भी इस बारे में सोचा हो कि पनडुब्बी चालक दल को किस तरह की हवा में सांस लेनी है। इस बीच, कार्बन डाइऑक्साइड से हवा की सफाई तुरंत की जानी चाहिए, क्योंकि एक यात्रा के दौरान एक ही हवा को पनडुब्बी के हल्के दल से सैकड़ों बार गुजरना पड़ता है। कार्बन डाइऑक्साइड से हवा को साफ करने के लिए एमाइन का उपयोग किया जाता है, जिसमें बहुत अप्रिय गंध होती है। इस समस्या को हल करने के लिए, SAMMS (मेसोपोरस सपोर्ट पर सेल्फ-असेंबल मोनोलेयर्स का संक्षिप्त नाम) नामक एक शुद्धिकरण तकनीक बनाई गई थी। वह सिरेमिक कणिकाओं के अंदर रखे गए विशेष नैनोकणों के उपयोग का प्रस्ताव करती है। पदार्थ में छिद्रपूर्ण संरचना होती है, जिसके कारण यह अतिरिक्त कार्बन डाइऑक्साइड को अवशोषित करता है। विभिन्न प्रकार के एसएएमएमएस शुद्धिकरण हवा, पानी और मिट्टी में विभिन्न अणुओं के साथ बातचीत करते हैं, लेकिन ये सभी शुद्धिकरण विकल्प अविश्वसनीय रूप से प्रभावी हैं। इन झरझरा सिरेमिक दानों का सिर्फ एक बड़ा चम्मच एक फुटबॉल मैदान के बराबर क्षेत्र को साफ करने के लिए पर्याप्त है।

नैनोकंडक्टर्स

नॉर्थवेस्टर्न यूनिवर्सिटी (यूएसए) के शोधकर्ताओं ने यह पता लगा लिया है कि नैनोस्केल पर विद्युत कंडक्टर कैसे बनाया जाए। यह कंडक्टर एक कठोर और टिकाऊ नैनोकण है जिसे विभिन्न विपरीत दिशाओं में विद्युत प्रवाह संचारित करने के लिए कॉन्फ़िगर किया जा सकता है। अध्ययन से पता चलता है कि ऐसा प्रत्येक नैनोकण "वर्तमान रेक्टिफायर, स्विच और डायोड" के संचालन का अनुकरण करने में सक्षम है। प्रत्येक 5-नैनोमीटर-मोटा कण एक सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए रसायन से लेपित होता है और नकारात्मक चार्ज वाले परमाणुओं से घिरा होता है। इलेक्ट्रिकल डिस्चार्ज लगाने से नैनोकणों के आसपास नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए परमाणुओं को पुन: कॉन्फ़िगर किया जाता है।

जैसा कि वैज्ञानिकों की रिपोर्ट है, प्रौद्योगिकी की क्षमता अभूतपूर्व है। इसके आधार पर, "विशिष्ट कंप्यूटर कंप्यूटिंग कार्यों के अनुरूप स्वतंत्र रूप से बदलने में सक्षम" सामग्री बनाना संभव है। इस नैनोमटेरियल का उपयोग वास्तव में भविष्य के इलेक्ट्रॉनिक्स को "रीप्रोग्राम" करेगा। हार्डवेयर अपग्रेड सॉफ्टवेयर अपग्रेड जितना ही आसान हो जाएगा।

नैनोटेक चार्जर

जब यह चीज बन जाएगी तो आपको किसी वायर्ड चार्जर का इस्तेमाल करने की जरूरत नहीं पड़ेगी। नई नैनोटेक्नोलॉजी स्पंज की तरह काम करती है, लेकिन यह तरल को अवशोषित नहीं करती है। यह पर्यावरण से गतिज ऊर्जा को सोख लेता है और सीधे आपके स्मार्टफोन में भेज देता है। यह तकनीक पीज़ोइलेक्ट्रिक सामग्री के उपयोग पर आधारित है जो यांत्रिक तनाव के तहत बिजली उत्पन्न करती है। सामग्री नैनोस्कोपिक छिद्रों से संपन्न है जो इसे एक लचीले स्पंज में बदल देती है।

इस डिवाइस का आधिकारिक नाम "नैनोजेनरेटर" है। ऐसे नैनोजेनरेटर एक दिन ग्रह पर हर स्मार्टफोन का हिस्सा बन सकते हैं, या हर कार के डैशबोर्ड का हिस्सा बन सकते हैं, और शायद हर कपड़े की जेब का हिस्सा बन सकते हैं - गैजेट सीधे इसमें चार्ज किए जाएंगे। इसके अलावा, प्रौद्योगिकी में बड़े पैमाने पर उपयोग किए जाने की संभावना है, जैसे कि औद्योगिक उपकरण में। विस्कॉन्सिन-मैडिसन विश्वविद्यालय के शोधकर्ता, जिन्होंने इस अद्भुत नैनोस्पंज का निर्माण किया, कम से कम यही सोचते हैं।

कृत्रिम रेटिना

इज़राइली कंपनी नैनो रेटिना एक ऐसा इंटरफ़ेस विकसित कर रही है जो सीधे आंख के न्यूरॉन्स से जुड़ जाएगा और तंत्रिका मॉडलिंग के परिणाम को मस्तिष्क तक पहुंचाएगा, रेटिना को बदल देगा और लोगों की दृष्टि बहाल करेगा।

एक अंधे मुर्गे पर एक प्रयोग ने परियोजना की सफलता की आशा दिखाई। नैनोफिल्म ने मुर्गे को प्रकाश देखने की अनुमति दी। सच है, लोगों की दृष्टि बहाल करने के लिए कृत्रिम रेटिना विकसित करने का अंतिम चरण अभी भी दूर है, लेकिन इस दिशा में प्रगति से खुशी नहीं होगी। नैनो रेटिना एकमात्र कंपनी नहीं है जो इस तरह के विकास में लगी हुई है, लेकिन यह उनकी तकनीक है जो वर्तमान में सबसे आशाजनक, प्रभावी और अनुकूली प्रतीत होती है। अंतिम बिंदु सबसे महत्वपूर्ण है, क्योंकि हम एक ऐसे उत्पाद के बारे में बात कर रहे हैं जो किसी की आंखों में समा जाएगा। इसी तरह के विकास से पता चला है कि ठोस सामग्री ऐसे उद्देश्यों के लिए अनुपयुक्त हैं।

चूंकि प्रौद्योगिकी को नैनोटेक्नोलॉजिकल स्तर पर विकसित किया जा रहा है, यह धातु और तारों के उपयोग को समाप्त करता है, और सिम्युलेटेड छवि के कम रिज़ॉल्यूशन से भी बचाता है।

चमकते कपड़े

शंघाई के वैज्ञानिकों ने परावर्तक धागे विकसित किए हैं जिनका उपयोग कपड़ों के उत्पादन में किया जा सकता है। प्रत्येक धागे का आधार एक बहुत पतला स्टेनलेस स्टील का तार होता है, जो विशेष नैनोकणों, इलेक्ट्रोल्यूमिनसेंट पॉलिमर की एक परत और पारदर्शी नैनोट्यूब के एक सुरक्षात्मक आवरण से लेपित होता है। परिणाम बहुत हल्के और लचीले धागे हैं जो अपनी स्वयं की विद्युत रासायनिक ऊर्जा के प्रभाव में चमक सकते हैं। साथ ही, वे पारंपरिक एलईडी की तुलना में बहुत कम बिजली पर काम करते हैं।

प्रौद्योगिकी का नुकसान यह है कि धागों का "प्रकाश आरक्षित" अभी भी केवल कुछ घंटों के लिए ही पर्याप्त है। हालाँकि, सामग्री के डेवलपर्स आशावादी रूप से मानते हैं कि वे अपने उत्पाद के "संसाधन" को कम से कम एक हजार गुना बढ़ाने में सक्षम होंगे। यदि वे सफल भी हो जाते हैं, तो भी एक और कमी का समाधान प्रश्न में बना रहता है। ऐसे नैनोथ्रेड्स के आधार पर कपड़े धोना संभवतः असंभव होगा।

आंतरिक अंगों की बहाली के लिए नैनोनीडल्स

जिन नैनोप्लास्टर्स के बारे में हमने ऊपर बात की, वे विशेष रूप से सुइयों को बदलने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। क्या होगा यदि सुइयों का आकार केवल कुछ नैनोमीटर ही हो? यदि ऐसा है, तो वे सर्जरी के बारे में हमारी समझ को बदल सकते हैं, या कम से कम इसमें उल्लेखनीय सुधार कर सकते हैं।

अभी हाल ही में वैज्ञानिकों ने चूहों पर सफल प्रयोगशाला परीक्षण किया। छोटी सुइयों का उपयोग करके, शोधकर्ता कृंतकों के शरीर में न्यूक्लिक एसिड डालने में सक्षम हुए, जिससे अंगों और तंत्रिका कोशिकाओं के पुनर्जनन को बढ़ावा मिला और इस तरह खोए हुए प्रदर्शन को बहाल किया गया। जब सुइयां अपना कार्य करती हैं तो वे शरीर में ही रहती हैं और कुछ दिनों के बाद उसमें पूरी तरह से विघटित हो जाती हैं। साथ ही, वैज्ञानिकों को इन विशेष नैनोसुइयों का उपयोग करके कृंतकों की पीठ की मांसपेशियों में रक्त वाहिकाओं को बहाल करने के लिए ऑपरेशन के दौरान कोई दुष्प्रभाव नहीं मिला।

यदि हम मानव मामलों को ध्यान में रखते हैं, तो ऐसी नैनोसुइयों का उपयोग मानव शरीर में आवश्यक दवाएं पहुंचाने के लिए किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, अंग प्रत्यारोपण में। विशेष पदार्थ प्रत्यारोपित अंग के आस-पास के ऊतकों को तेजी से ठीक होने के लिए तैयार करेंगे और अस्वीकृति की संभावना को समाप्त कर देंगे।

3डी रासायनिक मुद्रण

इलिनोइस विश्वविद्यालय के रसायनज्ञ मार्टिन बर्क रसायन विज्ञान के विली वोंका हैं। विभिन्न उद्देश्यों के लिए "निर्माण सामग्री" अणुओं के संग्रह का उपयोग करके, वह सभी प्रकार के "अद्भुत और एक ही समय में प्राकृतिक गुणों" से संपन्न विभिन्न रसायनों की एक बड़ी संख्या बना सकता है। उदाहरण के लिए, ऐसा ही एक पदार्थ है रतनिन, जो केवल पेरू के एक बहुत ही दुर्लभ फूल में पाया जा सकता है।

पदार्थों को संश्लेषित करने की क्षमता इतनी विशाल है कि इससे चिकित्सा में उपयोग किए जाने वाले अणुओं, एलईडी डायोड, सौर बैटरी कोशिकाओं और उन रासायनिक तत्वों का उत्पादन संभव हो जाएगा, जिन्हें संश्लेषित करने में ग्रह के सर्वश्रेष्ठ रसायनज्ञों को भी वर्षों लग गए।

वर्तमान प्रोटोटाइप 3डी रासायनिक प्रिंटर की क्षमताएं अभी भी सीमित हैं। वह केवल नई औषधियां बनाने में ही सक्षम है। हालाँकि, बर्क को उम्मीद है कि एक दिन वह अपने अद्भुत उपकरण का एक उपभोक्ता संस्करण बनाने में सक्षम होगा, जिसमें बहुत अधिक क्षमताएं होंगी। यह बहुत संभव है कि भविष्य में ऐसे प्रिंटर एक प्रकार के घरेलू फार्मासिस्ट के रूप में कार्य करेंगे।

क्या नैनोटेक्नोलॉजी मानव स्वास्थ्य या पर्यावरण के लिए खतरा पैदा करती है?

नैनोकणों के नकारात्मक प्रभावों के बारे में अधिक जानकारी नहीं है। 2003 में, एक अध्ययन से पता चला कि कार्बन नैनोट्यूब चूहों और चूहों के फेफड़ों को नुकसान पहुंचा सकते हैं। 2004 के एक अध्ययन में पाया गया कि फुलरीन जमा हो सकता है और मछली में मस्तिष्क क्षति का कारण बन सकता है। लेकिन दोनों अध्ययनों में असामान्य परिस्थितियों में बड़ी मात्रा में पदार्थ का उपयोग किया गया। विशेषज्ञों में से एक, रसायनज्ञ क्रिस्टन कुलिनोस्की (यूएसए) के अनुसार, "इस तथ्य के बावजूद कि मानव स्वास्थ्य के लिए उनके खतरे के बारे में वर्तमान में कोई जानकारी नहीं है, इन नैनोकणों के संपर्क को सीमित करना उचित होगा।"

कुछ टिप्पणीकारों ने यह भी सुझाव दिया है कि नैनोटेक्नोलॉजी के व्यापक उपयोग से सामाजिक और नैतिक जोखिम हो सकते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि नैनोटेक्नोलॉजी का उपयोग एक नई औद्योगिक क्रांति की शुरुआत करता है, तो इससे नौकरियां खत्म हो जाएंगी। इसके अलावा, नैनोटेक्नोलॉजी किसी व्यक्ति की अवधारणा को बदल सकती है, क्योंकि इसके उपयोग से जीवन को लम्बा करने में मदद मिलेगी और शरीर की लचीलापन में उल्लेखनीय वृद्धि होगी। क्रिस्टन कुलिनोव्स्की कहती हैं, "इस बात से कोई इनकार नहीं कर सकता कि मोबाइल फोन और इंटरनेट को व्यापक रूप से अपनाने से समाज में भारी बदलाव आया है।" "कौन यह कहने की हिम्मत करेगा कि आने वाले वर्षों में नैनो टेक्नोलॉजी का समाज पर अधिक प्रभाव नहीं पड़ेगा?"

नैनोटेक्नोलॉजी विकसित करने और उत्पादन करने वाले देशों में रूस का स्थान

नैनोटेक्नोलॉजी में कुल निवेश के मामले में विश्व के नेता यूरोपीय संघ के देश, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका हैं। हाल ही में, रूस, चीन, ब्राजील और भारत ने इस उद्योग में निवेश में उल्लेखनीय वृद्धि की है। रूस में, "2008-2010 के लिए रूसी संघ में नैनोउद्योग बुनियादी ढांचे का विकास" कार्यक्रम के तहत वित्त पोषण की राशि 27.7 बिलियन रूबल होगी।

लंदन स्थित अनुसंधान फर्म सिएंटिफिका की नवीनतम (2008) रिपोर्ट, जिसे नैनोटेक्नोलॉजी आउटलुक रिपोर्ट कहा जाता है, रूसी निवेश का शब्दशः वर्णन इस प्रकार करती है: “हालांकि यूरोपीय संघ अभी भी निवेश के मामले में पहले स्थान पर है, चीन और रूस पहले ही संयुक्त राज्य अमेरिका से आगे निकल चुके हैं। ”

नैनोटेक्नोलॉजी में ऐसे क्षेत्र हैं जहां रूसी वैज्ञानिक दुनिया में पहले ऐसे परिणाम प्राप्त करने वाले बने, जिन्होंने नए वैज्ञानिक रुझानों के विकास की नींव रखी।

इनमें अल्ट्राडिस्पर्स नैनोमटेरियल्स का उत्पादन, एकल-इलेक्ट्रॉन उपकरणों का डिज़ाइन, साथ ही परमाणु बल और स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोपी के क्षेत्र में काम शामिल हैं। केवल बारहवीं सेंट पीटर्सबर्ग आर्थिक मंच (2008) के ढांचे के भीतर आयोजित एक विशेष प्रदर्शनी में, 80 विशिष्ट विकास एक साथ प्रस्तुत किए गए थे। रूस पहले से ही कई नैनो उत्पादों का उत्पादन करता है जिनकी बाजार में मांग है: नैनोमेम्ब्रेंस, नैनोपाउडर, नैनोट्यूब। हालाँकि, विशेषज्ञों के अनुसार, नैनोटेक्नोलॉजिकल विकास के व्यावसायीकरण में रूस संयुक्त राज्य अमेरिका और अन्य विकसित देशों से दस साल पीछे है।

कला में नैनो प्रौद्योगिकी

अमेरिकी कलाकार नताशा वीटा-मोर की कई कृतियाँ नैनोटेक्नोलॉजी विषयों से संबंधित हैं।

आधुनिक कला में, एक नई दिशा उभरी है: "नैनोआर्ट" (नैनोआर्ट) - एक प्रकार की कला जो कलाकार द्वारा सूक्ष्म और नैनो-आकार (क्रमशः 10 −6 और 10 −9 मीटर) की मूर्तियों (रचनाओं) के निर्माण से जुड़ी है। प्रसंस्करण सामग्री की रासायनिक या भौतिक प्रक्रियाओं के प्रभाव में, एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप का उपयोग करके परिणामी नैनो-छवियों की तस्वीरें लेना और एक ग्राफिक्स संपादक में काले और सफेद तस्वीरों को संसाधित करना।

रूसी लेखक एन. लेस्कोव की सुप्रसिद्ध कृति "लेफ्टी" (1881) में एक दिलचस्प अंश है: "यदि," वह कहते हैं, "एक बेहतर माइक्रोस्कोप होता, जो पांच मिलियन को आवर्धन करता है, तो आप इसे डिजाइन करेंगे," वह कहते हैं, "यह देखने के लिए कि प्रत्येक घोड़े की नाल पर शिल्पकार का नाम प्रदर्शित होता है: किस रूसी मास्टर ने उस घोड़े की नाल बनाई है।" 5,000,000 गुना का आवर्धन आधुनिक इलेक्ट्रॉन और परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी द्वारा प्रदान किया जाता है, जिन्हें नैनो टेक्नोलॉजी का मुख्य उपकरण माना जाता है। इस प्रकार, साहित्यिक नायक लेफ्टी को इतिहास का पहला "नैनोटेक्नोलॉजिस्ट" माना जा सकता है।

फेनमैन ने अपने 1959 के व्याख्यान "वहाँ नीचे बहुत जगह है" में नैनोमैनिपुलेटर्स बनाने और उपयोग करने के बारे में जो विचार प्रस्तुत किए थे, वे लगभग शाब्दिक रूप से 1931 में प्रकाशित प्रसिद्ध सोवियत लेखक बोरिस ज़िटकोव की विज्ञान कथा कहानी "मिकरोरुक्की" से मेल खाते हैं। नैनोटेक्नोलॉजी के अनियंत्रित विकास के कुछ नकारात्मक परिणामों का वर्णन एम. क्रिच्टन ("द स्वार्म"), एस. लेम ("ऑन-साइट इंस्पेक्शन" और "पीस ऑन अर्थ"), एस. लुक्यानेंको ("नथिंग टू नथिंग") के कार्यों में किया गया है। विभाजित करना")।

यू निकितिना के उपन्यास "ट्रांसमैन" का मुख्य पात्र एक नैनोटेक्नोलॉजी कॉर्पोरेशन का प्रमुख है और मेडिकल नैनोरोबोट्स के प्रभावों का अनुभव करने वाला पहला व्यक्ति है।

विज्ञान कथा श्रृंखला स्टारगेट एसजी-1 और स्टारगेट अटलांटिस में, सबसे तकनीकी रूप से उन्नत दौड़ में से कुछ "रेप्लिकेटर" की दो दौड़ हैं, जो नैनो टेक्नोलॉजी के विभिन्न अनुप्रयोगों का उपयोग और वर्णन करने वाले असफल प्रयोगों के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुई हैं। द डे द अर्थ स्टुड स्टिल में, कीनू रीव्स अभिनीत, एक विदेशी सभ्यता मानवता को मौत की सजा देती है और स्व-प्रतिकृति नैनोरेप्लिकेंट बग की मदद से ग्रह पर लगभग हर चीज को नष्ट कर देती है जो उनके रास्ते में आने वाली हर चीज को खा जाते हैं।

हाल ही में आप अक्सर "नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द सुन सकते हैं। यदि आप किसी वैज्ञानिक से पूछें कि यह क्या है और नैनोटेक्नोलॉजी की आवश्यकता क्यों है, तो उत्तर संक्षिप्त होगा: “नैनोटेक्नोलॉजी पदार्थ के सामान्य गुणों को बदल देती है। वे दुनिया को बदल देते हैं और इसे एक बेहतर जगह बनाते हैं।"

वैज्ञानिकों का दावा है कि नैनोटेक्नोलॉजी को गतिविधि के कई क्षेत्रों में आवेदन मिलेगा: उद्योग में, ऊर्जा में, अंतरिक्ष अन्वेषण में, चिकित्सा में और भी बहुत कुछ। उदाहरण के लिए, छोटे नैनोरोबोट जो मानव शरीर की किसी भी कोशिका में प्रवेश कर सकते हैं, कुछ बीमारियों का तुरंत इलाज करने और ऐसे ऑपरेशन करने में सक्षम होंगे जो सबसे अनुभवी सर्जन भी नहीं कर सकते।

नैनोटेक्नोलॉजी की बदौलत, "स्मार्ट होम" सामने आएंगे। उनमें, एक व्यक्ति को व्यावहारिक रूप से उबाऊ घरेलू कामों से नहीं जूझना पड़ेगा। "स्मार्ट चीजें" और "स्मार्ट डस्ट" ये जिम्मेदारियां निभाएंगी। लोग ऐसे कपड़े पहनेंगे जो गंदे न हों; इसके अलावा, वे मालिक को बताएंगे कि, उदाहरण के लिए, दोपहर का भोजन करने या स्नान करने का समय हो गया है।

नैनोटेक्नोलॉजी ऐसे कंप्यूटर उपकरण और मोबाइल फोन का आविष्कार करना संभव बनाएगी जिन्हें रूमाल की तरह मोड़कर जेब में रखा जा सकता है।

संक्षेप में, नैनोटेक्नोलॉजिस्ट वास्तव में मानव जीवन को महत्वपूर्ण रूप से बदलने का इरादा रखते हैं।

नैनो टेक्नोलॉजी क्या है

नैनोटेक्नोलॉजी क्या है? और वास्तव में वे आपको चीजों के गुणों को बदलने की अनुमति कैसे देते हैं?

"नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द दो शब्दों से मिलकर बना है - "नैनो" और "टेक्नोलॉजी"।

"नैनो" एक ग्रीक शब्द है जिसका अर्थ है किसी चीज़ का एक अरबवाँ भाग, जैसे कि मीटर। एक परमाणु का आकार एक नैनोमीटर से थोड़ा कम होता है। और एक नैनोमीटर एक मीटर से उतना ही छोटा होता है जितना एक सामान्य मटर ग्लोब से छोटा होता है। यदि किसी व्यक्ति की ऊंचाई एक नैनोमीटर होती, तो कागज की एक शीट की मोटाई एक व्यक्ति को मास्को से तुला शहर की दूरी के बराबर लगती, और यह 170 किलोमीटर के बराबर होती है!

"प्रौद्योगिकी" शब्द का अर्थ उपलब्ध सामग्रियों से वह बनाना है जो किसी व्यक्ति को चाहिए।

और नैनोटेक्नोलॉजी विशेष उपकरणों का उपयोग करके परमाणुओं और परमाणुओं के समूहों (इन्हें नैनोकण कहा जाता है) से जो कुछ भी व्यक्ति को चाहिए, उसका निर्माण है।

नैनोकण प्राप्त करने के दो तरीके हैं।

पहली, सरल विधि "ऊपर से नीचे" है। आरंभिक सामग्री को विभिन्न तरीकों से तब तक पीसा जाता है जब तक कि कण नैनो आकार का न हो जाए।

दूसरा, "नीचे से ऊपर तक" अलग-अलग परमाणुओं को मिलाकर नैनोकणों का उत्पादन है। यह एक अधिक जटिल विधि है, लेकिन वैज्ञानिक इसे नैनोटेक्नोलॉजी के भविष्य के रूप में देखते हैं।

नैनोकण प्राप्त करने का पहला तरीका सामग्री को तब तक पीसना है जब तक कि कण नैनो आकार का न हो जाए। नैनोकणों को प्राप्त करने का दूसरा तरीका विभिन्न तरीकों से परमाणुओं को एक नैनोकण में संयोजित करना है।

इस तरह से नैनोकण प्राप्त करना एक निर्माण सेट के साथ काम करने की याद दिलाता है। भागों के रूप में केवल परमाणुओं और अणुओं का उपयोग किया जाता है, जिनसे वैज्ञानिक नए नैनोमटेरियल और नैनोडिवाइस बनाते हैं।