Kahit na kakaiba ang tanong na ito sa ating panahon, kailangan itong sagutin. At least para sa sarili ko. Sa pakikipag-usap sa mga siyentipiko at mga espesyalista na kasangkot sa industriyang ito, ako ay dumating sa konklusyon na ang tanong ay nananatiling bukas.

Ang isang tao sa Wikipedia ay tinukoy ito sa ganitong paraan:

Ang Nanotechnology ay isang interdisciplinary na larangan ng pundamental at inilapat na agham at teknolohiya, na tumatalakay sa isang kumbinasyon ng teoretikal na katwiran, mga praktikal na pamamaraan ng pananaliksik, pagsusuri at synthesis, pati na rin ang mga pamamaraan para sa paggawa at paggamit ng mga produkto na may ibinigay na istraktura ng atom sa pamamagitan ng kontroladong pagmamanipula ng indibidwal na mga atomo at molekula.

At ang kahulugang ito ay naroon 2 taon na ang nakakaraan:

Ang Nanotechnology ay isang larangan ng inilapat na agham at teknolohiya na tumatalakay sa pag-aaral ng mga katangian ng mga bagay at pag-unlad ng mga aparato na may mga sukat sa pagkakasunud-sunod ng isang nanometer (ayon sa sistema ng SI ng mga yunit, 10 -9 metro).

Gumagamit ang sikat na press ng mas simple at mas naiintindihan na kahulugan para sa karaniwang tao:

Ang Nanotechnology ay isang teknolohiya para sa pagmamanipula ng bagay sa atomic at molekular na antas.

(Gustung-gusto ko ang mga maikling kahulugan :))

O narito ang kahulugan ng Propesor G. G. Elenin (MSU, M. V. Keldysh Institute of Applied Mathematics RAS):

Ang Nanotechnology ay isang interdisciplinary na larangan ng agham kung saan pinag-aaralan ang mga batas ng pisikal at kemikal na proseso sa mga spatial na rehiyon ng mga sukat ng nanometer upang makontrol ang mga indibidwal na atomo, molekula, molekular na sistema sa paglikha ng mga bagong molekula, nanostructure, nanodevice at mga materyales na may espesyal na pisikal. , kemikal at biyolohikal na katangian.

Oo, sa pangkalahatan, ang lahat ay malinaw. antas ng molekular?"

At magiging tama siya. Kinakailangang idagdag sa mga pangunahing konsepto na nauugnay sa "kontrol at katumpakan ng pagmamanipula."

Ang Federal Agency for Science and Innovation sa "Konsepto para sa pagbuo ng trabaho sa larangan ng nanotechnology sa Russian Federation hanggang 2010" ay nagbibigay ng sumusunod na kahulugan:

"Ang nanotechnology ay isang hanay ng mga pamamaraan at pamamaraan na nagbibigay ng kakayahang lumikha at magbago ng mga bagay sa isang kontroladong paraan, kabilang ang mga bahagi na may mga sukat na mas mababa sa 100 nm, hindi bababa sa isang dimensyon, at bilang resulta nito, nakakakuha ng panimulang mga bagong katangian na payagan ang kanilang pagsasama sa ganap na gumaganang malalaking sistema; sa mas malawak na kahulugan, ang terminong ito ay sumasaklaw din sa mga pamamaraan ng diagnosis, katangian at pananaliksik ng mga naturang bagay."

Wow! Malakas na sinabi!

O, ang Kalihim ng Estado ng Ministri ng Edukasyon at Agham ng Russian Federation na si Dmitry Livanov ay tumutukoy sa nanotechnology bilang:

"isang hanay ng mga pang-agham, teknolohikal at pang-industriya na lugar na pinagsama sa isang kultura batay sa mga operasyon na may bagay sa antas ng mga indibidwal na molekula at atomo."

Ang isang simpleng nag-aalinlangan ay nasiyahan, ngunit ang isang nag-aalinlangan-espesyalista ay magsasabi: "Hindi ba ang parehong mga nanotechnologies na ang tradisyonal na kimika o molecular biology at maraming iba pang mga lugar ng agham ay patuloy na nakikibahagi sa, lumilikha ng mga bagong sangkap kung saan ang kanilang mga katangian at istraktura ay natutukoy. sa pamamagitan ng nano-sized na mga bagay na konektado sa isang tiyak na paraan?"

Anong gagawin? Naiintindihan namin kung ano ang "nanotechnology".. nararamdaman namin ito, maaaring sabihin ng isa.. Subukan nating magdagdag ng ilang termino sa kahulugan.

Ang labaha ni Occam

Nanotechnology: anumang teknolohiya para sa paglikha ng mga produkto na ang mga katangian ng consumer ay tinutukoy ng pangangailangang kontrolin at manipulahin ang mga indibidwal na nano-sized na bagay.

Maikling at ekstra? Ipaliwanag natin ang mga terminong ginamit sa kahulugan:

"Anumang": Ang terminong ito ay inilaan upang magkasundo ang mga espesyalista mula sa iba't ibang larangang pang-agham at teknolohikal. Sa kabilang banda, ang terminong ito ay nag-oobliga sa mga organisasyon na kumokontrol sa nanotechnology development budget na pangalagaan ang pagpopondo ng malawak na hanay ng mga lugar. Kasama, siyempre, ang mga molecular biotechnologies. (Nang hindi kinakailangang artipisyal na ilakip ang prefix na “nano-” sa pangalan ng mga direksyong ito). Itinuturing ko itong isang medyo mahalagang termino para sa sitwasyon sa nanotechnology sa ating bansa sa kasalukuyang yugto :).

"Mga ari-arian ng consumer" (siyempre, maaari mong gamitin ang tradisyunal na terminong "Halaga ng consumer" - ayon sa gusto mo): ang paglikha ng mga produkto gamit ang mga advanced na pamamaraan tulad ng kontrol at pagmamanipula ng bagay sa nanoscale ay dapat magbigay ng ilang mga bagong katangian ng consumer, o makakaapekto sa presyo ng mga produkto, kung hindi man ito ay magiging walang kabuluhan.

Malinaw din na, halimbawa, ang mga nanotubes, kung saan ang isa sa mga linear na sukat ay namamalagi sa rehiyon ng mga tradisyonal na sukat, ay nasa ilalim din ng kahulugang ito. Kasabay nito, ang mga nilikha na produkto mismo ay maaaring magkaroon ng anumang laki - mula sa "nano" hanggang sa tradisyonal.

"Indibidwal": ang pagkakaroon ng terminong ito ay inaalis ang kahulugan mula sa tradisyunal na kimika at malinaw na nangangailangan ng pagkakaroon ng pinaka-advanced na pang-agham, metrological at teknolohikal na mga tool na may kakayahang magbigay ng kontrol sa indibidwal, at, kung kinakailangan, kahit na mga partikular na nano-object. Ito ay may indibidwal na kontrol na nakakakuha kami ng mga bagay na may bagong consumer. Ito ay maaaring argued na, halimbawa, marami sa mga umiiral na teknolohiya para sa pang-industriya produksyon ng mga ultrafine materyales ay hindi nangangailangan ng naturang kontrol, ngunit ito ay lamang sa unang sulyap; sa totoo lang sertipikado Ang paggawa ng mga ultradisperse na materyales ay kinakailangang nangangailangan ng kontrol sa laki ng mga indibidwal na particle.

"Kontrol" , wala "Pagpapatakbo" nagpapalawak ng kahulugan sa tinatawag na. "nakaraang henerasyon" nanotechnology.
"Kontrol" kasama nina "Pagpapatakbo" pinalawak ang kahulugan sa mga advanced na nanotechnologies.

Kaya, kung makakahanap tayo ng isang partikular na bagay na may sukat na nano, kontrol at, kung kinakailangan, baguhin ang istraktura at mga koneksyon nito, kung gayon ito ay "nanotechnology". Kung kukuha tayo ng mga nano-sized na bagay nang walang posibilidad ng naturang kontrol (sa mga partikular na nano-object), hindi ito nanotechnology o, sa pinakamaganda, "nakaraang henerasyon" na nanotechnology.

"Nano-sized na bagay": atom, molekula, supramolecular formation.

Sa pangkalahatan, sinusubukan ng kahulugan na iugnay ang agham at teknolohiya sa ekonomiya. Yung. nakakatugon sa pagkamit ng mga pangunahing layunin ng programa sa pagpapaunlad ng nanoindustriya: ang paglikha ng mga teknolohiya batay sa mga advanced na pamamaraan ng pananaliksik at produksyon, pati na rin ang komersyalisasyon ng mga nakamit na tagumpay.

Ang Pangulo ng Russia na si Dmitry Medvedev ay tiwala na ang bansa ay may lahat ng mga kondisyon para sa matagumpay na pag-unlad ng nanotechnology.

Ang Nanotechnology ay isang bagong direksyon ng agham at teknolohiya na aktibong umuunlad sa mga nakalipas na dekada. Kasama sa mga nanotechnologies ang paglikha at paggamit ng mga materyales, aparato at mga teknikal na sistema, ang paggana nito ay tinutukoy ng nanostructure, iyon ay, ang mga order na fragment nito na may sukat mula 1 hanggang 100 nanometer.

Ang prefix na "nano", na nagmula sa wikang Griyego ("nanos" sa Greek - gnome), ay nangangahulugang isang bilyong bahagi. Ang isang nanometer (nm) ay isang bilyong bahagi ng isang metro.

Ang terminong "nanotechnology" ay nilikha noong 1974 ni Norio Taniguchi, isang material scientist sa Unibersidad ng Tokyo, na tinukoy ito bilang "isang teknolohiya sa pagmamanupaktura na maaaring makamit ang napakataas na katumpakan at napakaliit na sukat...sa pagkakasunud-sunod ng 1 nm...” .

Sa panitikan sa mundo, ang nanoscience ay malinaw na nakikilala mula sa nanotechnology. Ang terminong nanoscale science ay ginagamit din para sa nanoscience.

Sa wikang Ruso at sa pagsasagawa ng batas ng Russia at mga dokumento ng regulasyon, ang terminong "nanotechnology" ay pinagsasama ang "nanoscience", "nanotechnology", at kung minsan kahit na "nanoindustry" (mga lugar ng negosyo at produksyon kung saan ginagamit ang mga nanotechnology).

Ang pinakamahalagang bahagi ng nanotechnology ay mga nanomaterial, iyon ay, mga materyales na ang hindi pangkaraniwang mga katangian ng pag-andar ay tinutukoy ng inayos na istraktura ng kanilang mga nanofragment na may sukat mula 1 hanggang 100 nm.

- mga istrukturang nanoporous;
- nanoparticle;
- nanotubes at nanofibers
- nanodispersions (colloids);
- nanostructured ibabaw at pelikula;
- nanocrystals at nanoclusters.

Teknolohiya ng Nanosystem- functionally complete system at device na nilikha nang buo o bahagi batay sa mga nanomaterial at nanotechnologies, ang mga katangian nito ay lubhang naiiba sa mga system at device para sa mga katulad na layunin na nilikha gamit ang mga tradisyonal na teknolohiya.

Mga lugar ng aplikasyon ng nanotechnology

Halos imposibleng ilista ang lahat ng mga lugar kung saan ang pandaigdigang teknolohiyang ito ay maaaring makabuluhang makaimpluwensya sa pag-unlad ng teknolohiya. Maaari nating pangalanan ang ilan lamang sa kanila:

- mga elemento ng nanoelectronics at nanophotonics (semiconductor transistors at lasers;
- mga detektor ng larawan; Mga solar cell; iba't ibang mga sensor);
- ultra-siksik na mga aparato sa pag-record ng impormasyon;
- telekomunikasyon, impormasyon at mga teknolohiya sa pag-compute; mga supercomputer;
- kagamitan sa video - mga flat screen, monitor, video projector;
- mga molecular electronic device, kabilang ang mga switch at electronic circuit sa antas ng molekular;
- nanolithography at nanoimprinting;
- mga fuel cell at mga kagamitan sa pag-iimbak ng enerhiya;
- mga device ng micro- at nanomechanics, kabilang ang molecular motors at nanomotors, nanorobots;
- nanochemistry at catalysis, kabilang ang combustion control, coating, electrochemistry at pharmaceuticals;
- mga aplikasyon sa paglipad, espasyo at pagtatanggol;
- mga kagamitan sa pagsubaybay sa kapaligiran;
- naka-target na paghahatid ng mga gamot at protina, biopolymer at pagpapagaling ng mga biological na tisyu, klinikal at medikal na diagnostic, paglikha ng mga artipisyal na kalamnan, buto, pagtatanim ng mga nabubuhay na organo;
- biomechanics; genomics; bioinformatics; bioinstrumentasyon;
- pagpaparehistro at pagkakakilanlan ng mga carcinogenic tissues, pathogens at biologically harmful agents;
- kaligtasan sa agrikultura at produksyon ng pagkain.

Mga kompyuter at microelectronics

Nanocomputer— isang computing device batay sa electronic (mechanical, biochemical, quantum) na mga teknolohiya na may sukat ng mga elemento ng logic sa pagkakasunud-sunod ng ilang nanometer. Ang computer mismo, na binuo batay sa nanotechnology, ay mayroon ding mga mikroskopikong sukat.

DNA computer- isang computing system na gumagamit ng computing capabilities ng DNA molecules. Ang biomolecular computing ay isang kolektibong pangalan para sa iba't ibang mga diskarte na nauugnay sa isang paraan o iba pa sa DNA o RNA. Sa DNA computing, ang data ay kinakatawan hindi sa anyo ng mga zero at isa, ngunit sa anyo ng isang molekular na istraktura na binuo batay sa DNA helix. Ang papel ng software para sa pagbabasa, pagkopya at pamamahala ng data ay ginagampanan ng mga espesyal na enzyme.

Mikroskopyo ng lakas ng atom- isang high-resolution scanning probe microscope batay sa interaksyon ng isang cantilever needle (probe) sa ibabaw ng sample na pinag-aaralan. Hindi tulad ng isang scanning tunneling microscope (STM), maaari nitong suriin ang parehong conducting at non-conducting surface kahit sa pamamagitan ng isang layer ng likido, na ginagawang posible upang gumana sa mga organic molecule (DNA). Ang spatial resolution ng isang atomic force microscope ay depende sa laki ng cantilever at sa curvature ng dulo nito. Ang resolusyon ay umaabot sa atomic nang pahalang at makabuluhang lumampas dito nang patayo.

Antenna-oscillator- Noong Pebrero 9, 2005, isang antenna-oscillator na may sukat na halos 1 micron ang nakuha sa laboratoryo ng Boston University. Ang aparatong ito ay may 5,000 milyong mga atomo at may kakayahang mag-oscillating sa dalas ng 1.49 gigahertz, na nagpapahintulot dito na magpadala ng malaking halaga ng impormasyon.

Nanomedicine at industriya ng parmasyutiko

Isang direksyon sa modernong medisina batay sa paggamit ng mga natatanging katangian ng mga nanomaterial at nanoobject upang subaybayan, idisenyo at baguhin ang mga biological system ng tao sa antas ng nanomolecular.

DNA nanotechnology- gumamit ng mga tiyak na base ng DNA at nucleic acid molecules upang lumikha ng malinaw na tinukoy na mga istruktura sa kanilang batayan.

Industrial synthesis ng mga molekula ng gamot at mga paghahanda sa parmasyutiko na malinaw na tinukoy na anyo (bis‑peptides).

Noong unang bahagi ng 2000, ang mabilis na pagsulong sa teknolohiya ng nanoparticle ay nagbigay ng lakas sa pagbuo ng isang bagong larangan ng nanotechnology: nanoplasmonics. Ito ay naging posible na magpadala ng electromagnetic radiation kasama ang isang chain ng metal nanoparticle gamit ang paggulo ng plasmon oscillations.

Robotics

Nanorobots- mga robot na nilikha mula sa mga nanomaterial at maihahambing ang laki sa isang molekula, na may mga function ng paggalaw, pagproseso at paghahatid ng impormasyon, at pagpapatupad ng mga programa. Nanorobots na may kakayahang lumikha ng mga kopya ng kanilang sarili, i.e. ang pagpaparami sa sarili ay tinatawag na mga replicator.

Sa kasalukuyan, ang mga electromechanical nanodevice na may limitadong kadaliang kumilos ay nalikha na, na maaaring ituring na mga prototype ng nanorobots.

Molecular rotors- mga sintetikong nano-sized na makina na may kakayahang makabuo ng torque kapag sapat na enerhiya ang inilapat sa kanila.

Lugar ng Russia sa mga bansang umuunlad at gumagawa ng nanotechnologies

Ang mga pinuno ng mundo sa mga tuntunin ng kabuuang pamumuhunan sa nanotechnology ay ang mga bansang EU, Japan at USA. Kamakailan, ang Russia, China, Brazil at India ay tumaas nang malaki sa mga pamumuhunan sa industriyang ito. Sa Russia, ang halaga ng pagpopondo sa ilalim ng programang "Development of Nanoindustry Infrastructure sa Russian Federation para sa 2008 - 2010" ay aabot sa 27.7 bilyong rubles.

Ang pinakahuling (2008) na ulat mula sa London-based research firm na Cientifica, na tinatawag na Nanotechnology Outlook Report, ay naglalarawan ng Russian investment verbatim bilang mga sumusunod: “Bagaman ang EU ay nangunguna pa rin sa mga tuntunin ng pamumuhunan, ang China at Russia ay nalampasan na ang Estados Unidos. ”

Mayroong mga lugar sa nanotechnology kung saan ang mga siyentipikong Ruso ay naging una sa mundo, na nakakuha ng mga resulta na naglatag ng pundasyon para sa pagbuo ng mga bagong pang-agham na uso.

Kabilang sa mga ito ang paggawa ng mga ultradisperse nanomaterial, ang disenyo ng mga single-electron device, pati na rin ang trabaho sa larangan ng atomic force at scanning probe microscopy. Sa isang espesyal na eksibisyon lamang na ginanap sa loob ng balangkas ng XII St. Petersburg Economic Forum (2008), 80 partikular na pag-unlad ang ipinakita nang sabay-sabay.

Gumagawa na ang Russia ng isang bilang ng mga nanoproduct na hinihiling sa merkado: nanomembranes, nanopowders, nanotubes. Gayunpaman, ayon sa mga eksperto, sa komersyalisasyon ng nanotechnological developments Russia ay lags sa likod ng Estados Unidos at iba pang mga binuo bansa sa pamamagitan ng sampung taon.

Ang materyal ay inihanda batay sa impormasyon mula sa mga bukas na mapagkukunan

) — Ang terminong ito ay kasalukuyang walang iisang tinatanggap na kahulugan ng pangkalahatan. Sa pamamagitan ng terminong "nanotechnology" nauunawaan ng RUSNANO ang isang hanay ng mga teknolohikal na pamamaraan at pamamaraan na ginagamit sa pag-aaral, disenyo at produksyon ng mga materyales, device at system, kabilang ang naka-target na kontrol at pamamahala ng istraktura, kemikal na komposisyon at pakikipag-ugnayan ng kanilang mga indibidwal na elemento ng nanoscale (na may mga sukat ng pagkakasunud-sunod ng 100 nm o mas kaunti ayon sa hindi bababa sa isa sa mga sukat), na humahantong sa isang pagpapabuti o paglitaw ng karagdagang pagpapatakbo at/o mga katangian ng consumer at mga katangian ng mga resultang produkto.

Paglalarawan

Ang terminong "nanotechnology" ay unang ginamit ng propesor sa kanyang ulat na "On the Basic Concept of Nanotechnology" sa isang internasyonal na kumperensya sa Tokyo noong 1974. Sa simula, ang terminong "nanotechnology" ay ginamit sa isang makitid na kahulugan at nangangahulugang isang hanay ng mga proseso. na nagbibigay ng high-precision processing gamit ang high-energy electron, photon at ion beams, film deposition at ultra-thin. Sa kasalukuyan, ang terminong "nanotechnology" ay ginagamit sa isang malawak na kahulugan, sumasaklaw at pinagsasama-sama ang mga teknolohikal na proseso, pamamaraan at sistema ng mga makina at mekanismo na idinisenyo upang magsagawa ng mga ultra-tumpak na operasyon sa isang sukat na ilang nanometer.

Ang mga bagay ng nanotechnology ay maaaring parehong direktang mababang-dimensional na mga bagay na may mga sukat na katangian ng nanorange sa hindi bababa sa isang dimensyon (nanofilms), at mga macroscopic na bagay (bulk na materyales, indibidwal na elemento ng mga device at system), ang istraktura na kinokontrol na nilikha at binago. na may resolusyon sa antas ng mga indibidwal na nanoelement. Ang mga device o system ay itinuturing na ginawa gamit ang nanotechnology kung ang isa man lang sa kanilang pangunahing bahagi ay isang object ng nanotechnology, ibig sabihin, mayroong kahit isang yugto ng teknolohikal na proseso, ang resulta nito ay isang object ng nanotechnology.

Mga may-akda

• Goldt Ilya Valerievich
• Gusev Alexander Ivanovich

Mga pinagmumulan

1. Gusev A.I. Mga nanomaterial, nanostructure, nanotechnologies. - M.: Fizmatlit, 2007. - 416 p.
2. Gusev A. I., Rempel A. A. Nanocrystalline Materials. - Cambridge: Cambridge International Science Publishing, 2004. - 351 p.

Ang Nanotechnology ay isang larangan ng pundamental at inilapat na agham at teknolohiya na tumatalakay sa kumbinasyon ng teoretikal na katwiran, mga praktikal na pamamaraan ng pananaliksik, pagsusuri at synthesis, pati na rin ang mga pamamaraan para sa paggawa at paggamit ng mga produkto na may ibinigay na atomic na istraktura sa pamamagitan ng kontroladong pagmamanipula ng indibidwal. mga atomo at molekula.

Kwento

Maraming mga mapagkukunan, pangunahin ang mga wikang Ingles, ang nag-uugnay sa unang pagbanggit ng mga pamamaraan na sa kalaunan ay tatawaging nanotechnology sa sikat na talumpati ni Richard Feynman na "There's Plenty of Room at the Bottom," na ginawa niya noong 1959 sa California Institute of Technology sa taunang pulong ng American Physical Society. Iminungkahi ni Richard Feynman na posible na mekanikal na ilipat ang mga solong atomo gamit ang isang manipulator ng naaangkop na laki, kahit na ang gayong proseso ay hindi sasalungat sa mga batas ng pisika na kilala ngayon.

Iminungkahi niyang gawin ang manipulator na ito sa sumusunod na paraan. Ito ay kinakailangan upang bumuo ng isang mekanismo na lilikha ng isang kopya ng kanyang sarili, lamang ng isang order ng magnitude na mas maliit. Ang nilikhang mas maliit na mekanismo ay dapat na muling lumikha ng isang kopya ng sarili nito, muli ng isang pagkakasunud-sunod ng magnitude na mas maliit, at iba pa hanggang sa ang mga sukat ng mekanismo ay naaayon sa mga sukat ng pagkakasunud-sunod ng isang atom. Sa kasong ito, kinakailangan na gumawa ng mga pagbabago sa istraktura ng mekanismong ito, dahil ang mga puwersa ng gravitational na kumikilos sa macrocosm ay magkakaroon ng mas kaunting impluwensya, at ang mga puwersa ng intermolecular na pakikipag-ugnayan at mga puwersa ng van der Waals ay lalong makakaimpluwensya sa operasyon ng ang mekanismo.

Ang huling yugto - ang resultang mekanismo ay tipunin ang kopya nito mula sa mga indibidwal na atomo. Sa prinsipyo, ang bilang ng mga naturang kopya ay walang limitasyon; Ang mga makinang ito ay makakapag-ipon ng mga macro-bagay sa parehong paraan, sa pamamagitan ng atomic assembly. Gagawin nitong mas mura ang mga bagay - ang mga naturang robot (nanorobots) ay kailangang ibigay lamang ang kinakailangang bilang ng mga molekula at enerhiya, at magsulat ng isang programa upang tipunin ang mga kinakailangang bagay. Sa ngayon, walang sinuman ang nakapagtatanggi sa posibilidad na ito, ngunit wala pang nakagawa ng gayong mga mekanismo. Sa panahon ng teoretikal na pag-aaral ng posibilidad na ito, lumitaw ang hypothetical doomsday scenario, na ipinapalagay na ang mga nanorobots ay sumisipsip ng lahat ng biomass ng Earth, na isinasagawa ang kanilang self-reproduction program (ang tinatawag na "gray goo" o "gray slurry").

Ang mga unang pagpapalagay tungkol sa posibilidad ng pag-aaral ng mga bagay sa antas ng atom ay matatagpuan sa aklat na "Opticks" ni Isaac Newton, na inilathala noong 1704. Sa aklat, si Newton ay nagpahayag ng pag-asa na ang hinaharap na mga mikroskopyo ay matutuklasan ang "mga lihim ng mga corpuscles."

Ang terminong "nanotechnology" ay unang ginamit ni Norio Taniguchi noong 1974. Ginamit niya ang terminong ito upang ilarawan ang produksyon ng mga produkto na ilang nanometer ang laki. Noong 1980s, ang termino ay ginamit ni Eric K. Drexler sa kanyang mga aklat na Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology and Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation.

Ano ang magagawa ng nanotechnology?

Narito ang ilan lamang sa mga lugar kung saan nangangako ang nanotechnology ng mga tagumpay:

Gamot

Ang mga nanosensor ay magbibigay ng pag-unlad sa maagang pagsusuri ng mga sakit. Papataasin nito ang iyong mga pagkakataong gumaling. Kaya nating talunin ang cancer at iba pang sakit. Ang mga lumang gamot sa kanser ay nawasak hindi lamang ang mga may sakit na selula, kundi pati na rin ang mga malulusog. Sa tulong ng nanotechnology, ang gamot ay direktang ihahatid sa may sakit na selula.

DNA nanotechnology– gumamit ng mga tiyak na base ng DNA at mga molekula ng nucleic acid upang lumikha ng malinaw na tinukoy na mga istruktura sa kanilang batayan. Industrial synthesis ng mga molekula ng gamot at mga paghahanda sa parmasyutiko na malinaw na tinukoy na anyo (bis‑peptides).

Sa simula ng 2000, salamat sa mabilis na pag-unlad sa teknolohiya ng paggawa ng mga nano-sized na particle, isang impetus ang ibinigay sa pagbuo ng isang bagong larangan ng nanotechnology - nanoplasmonics. Ito ay naging posible na magpadala ng electromagnetic radiation kasama ang isang chain ng metal nanoparticle gamit ang paggulo ng plasmon oscillations.

Konstruksyon

Ang mga nanosensor ng mga istruktura ng gusali ay susubaybayan ang kanilang lakas at makikita ang anumang mga banta sa kanilang integridad. Ang mga bagay na binuo gamit ang nanotechnology ay maaaring tumagal ng limang beses na mas mahaba kaysa sa mga modernong istruktura. Ang mga tahanan ay aangkop sa mga pangangailangan ng mga residente, pinapanatili silang malamig sa tag-araw at pinapanatili silang mainit sa taglamig.

Enerhiya

Magiging mas mababa tayo sa pag-asa sa langis at gas. Ang mga modernong solar panel ay may kahusayan na halos 20%. Sa paggamit ng nanotechnology, maaari itong lumaki ng 2-3 beses. Ang mga manipis na nanofilm sa bubong at dingding ay maaaring magbigay ng enerhiya sa buong bahay (kung, siyempre, may sapat na araw).

Enhinyerong pang makina

Ang lahat ng malalaking kagamitan ay papalitan ng mga robot - mga device na madaling kontrolin. Magagawa nilang lumikha ng anumang mga mekanismo sa antas ng mga atomo at molekula. Para sa paggawa ng mga makina, gagamit ng mga bagong nanomaterial na maaaring mabawasan ang friction, maprotektahan ang mga bahagi mula sa pinsala, at makatipid ng enerhiya. Ang mga ito ay hindi lahat ng mga lugar kung saan ang nanotechnology ay maaaring (at ay!) gamitin. Naniniwala ang mga siyentipiko na ang paglitaw ng nanotechnology ay ang simula ng isang bagong Scientific and Technical Revolution, na lubos na magbabago sa mundo sa ika-21 siglo. Ito ay nagkakahalaga ng noting, gayunpaman, na nanotechnology ay hindi pumasok sa tunay na kasanayan masyadong mabilis. Hindi maraming device (karamihan ay electronics) ang gumaganang "nano". Ito ay bahagyang dahil sa mataas na presyo ng nanotechnology at hindi masyadong mataas na return sa mga produktong nanotechnology.

Malamang, sa malapit na hinaharap, sa tulong ng nanotechnology, ang mga high-tech, mobile, madaling nakokontrol na mga aparato ay malilikha na matagumpay na papalitan ang awtomatiko, ngunit mahirap pangasiwaan at masalimuot na kagamitan sa ngayon. Halimbawa, sa paglipas ng panahon, magagawa ng mga biorobots na kinokontrol ng computer ang mga function ng kasalukuyang malalaking pumping station.

• DNA computer– isang computing system na gumagamit ng computing capabilities ng DNA molecules. Ang biomolecular computing ay isang kolektibong pangalan para sa iba't ibang mga diskarte na nauugnay sa isang paraan o iba pa sa DNA o RNA. Sa DNA computing, ang data ay kinakatawan hindi sa anyo ng mga zero at isa, ngunit sa anyo ng isang molekular na istraktura na binuo batay sa DNA helix. Ang papel ng software para sa pagbabasa, pagkopya at pamamahala ng data ay ginagampanan ng mga espesyal na enzyme.
• Mikroskopyo ng lakas ng atom– isang high-resolution scanning probe microscope batay sa interaksyon ng cantilever needle (probe) sa ibabaw ng sample na pinag-aaralan. Hindi tulad ng isang scanning tunneling microscope (STM), maaari nitong suriin ang parehong conducting at non-conducting surface kahit sa pamamagitan ng isang layer ng likido, na ginagawang posible upang gumana sa mga organic molecule (DNA). Ang spatial resolution ng isang atomic force microscope ay depende sa laki ng cantilever at sa curvature ng dulo nito. Ang resolusyon ay umaabot sa atomic nang pahalang at makabuluhang lumampas dito nang patayo.
• Antenna-oscillator– Noong Pebrero 9, 2005, isang antenna-oscillator na may sukat na humigit-kumulang 1 micron ang nakuha sa laboratoryo ng Boston University. Ang aparatong ito ay may 5,000 milyong mga atomo at may kakayahang mag-oscillating sa dalas ng 1.49 gigahertz, na nagpapahintulot dito na magpadala ng malaking halaga ng impormasyon.

10 nanotechnologies na may kamangha-manghang potensyal

Subukang alalahanin ang ilang kanonikal na imbensyon. Malamang, may nag-imagine ngayon ng gulong, may eroplano, at may iPod. Ilan sa inyo ang nag-isip tungkol sa pag-imbento ng isang ganap na bagong henerasyon - nanotechnology? Ang mundong ito ay maliit na pinag-aralan, ngunit may hindi kapani-paniwalang potensyal na makapagbibigay sa atin ng tunay na kamangha-manghang mga bagay. Isang kamangha-manghang bagay: ang larangan ng nanotechnology ay hindi umiiral hanggang 1975, kahit na ang mga siyentipiko ay nagsimulang magtrabaho sa lugar na ito nang mas maaga.

Nakikilala ng mata ng tao ang mga bagay na hanggang 0.1 milimetro ang laki. Ngayon ay pag-uusapan natin ang tungkol sa sampung imbensyon na 100,000 beses na mas maliit.

Electrically conductive likidong metal

Gamit ang kuryente, ang isang simpleng likidong metal na haluang metal ng gallium, iridium at lata ay maaaring gawin upang bumuo ng mga kumplikadong hugis o wind circle sa loob ng Petri dish. Masasabing may ilang antas ng posibilidad na ito ang materyal kung saan nilikha ang sikat na T-1000 series na cyborg, na makikita natin sa Terminator 2.

"Ang malambot na haluang metal ay kumikilos tulad ng isang matalinong hugis, na may kakayahang i-deform ang sarili nito kung kinakailangan, na isinasaalang-alang ang pagbabago ng nakapalibot na espasyo kung saan ito gumagalaw. Tulad ng magagawa ng isang cyborg mula sa isang sikat na sci-fi na pelikula, "sabi ni Jin Li mula sa Tsinghua University, isa sa mga mananaliksik na kasangkot sa proyektong ito.

Ang metal na ito ay biomimetic, ibig sabihin ay ginagaya nito ang mga biochemical reaction, bagama't hindi ito isang biological substance.

Ang metal na ito ay maaaring kontrolin ng mga electrical discharge. Gayunpaman, ito mismo ay may kakayahang gumalaw nang nakapag-iisa, dahil sa umuusbong na kawalan ng timbang sa pagkarga, na nilikha ng pagkakaiba sa presyon sa pagitan ng harap at likod ng bawat patak ng metal na haluang ito. At kahit na ang mga siyentipiko ay naniniwala na ang prosesong ito ay maaaring ang susi sa pag-convert ng kemikal na enerhiya sa mekanikal na enerhiya, ang molekular na materyal ay hindi gagamitin upang bumuo ng masasamang cyborg anumang oras sa lalong madaling panahon. Ang buong proseso ng "magic" ay maaari lamang mangyari sa isang sodium hydroxide solution o saline solution.

Nanoplasties

Ang mga mananaliksik mula sa Unibersidad ng York ay nagtatrabaho sa pagbuo ng mga espesyal na patch na idinisenyo upang maihatid ang lahat ng kinakailangang gamot sa loob ng katawan nang walang anumang paggamit ng mga karayom ​​at hiringgilya. Ang mga patch, na medyo normal sa laki, ay nakadikit sa iyong kamay at naghahatid ng isang tiyak na dosis ng mga nanoparticle ng gamot (sapat na maliit upang tumagos sa mga follicle ng buhok) sa loob ng iyong katawan. Ang mga nanopartikel (bawat isa ay mas mababa sa 20 nanometer ang laki) ay makakahanap mismo ng mga nakakapinsalang selula, papatayin sila at aalisin sa katawan kasama ng iba pang mga selula bilang resulta ng mga natural na proseso.

Napansin ng mga siyentipiko na sa hinaharap ang mga naturang nanopatches ay maaaring magamit sa paglaban sa isa sa mga pinaka-kahila-hilakbot na sakit sa Earth - kanser. Hindi tulad ng chemotherapy, na kadalasang mahalagang bahagi ng paggamot sa mga ganitong kaso, ang mga nanopatch ay makakahanap at makakasira ng mga selula ng kanser habang hindi nagagalaw ang mga malulusog na selula. Ang proyekto ng nanopatch ay tinatawag na NanJect. Ang pag-unlad nito ay isinasagawa nina Atif Syed at Zakaria Hussain, na noong 2013, habang mga estudyante pa rin, ay nakatanggap ng kinakailangang sponsorship bilang bahagi ng isang crowdsourcing campaign upang makalikom ng pondo.

Nanofilter para sa tubig

Kapag ginamit ang pelikulang ito kasabay ng isang pinong hindi kinakalawang na asero na mesh, tinataboy ang langis, na iniiwan ang tubig sa lugar na iyon na malinis.

Kapansin-pansin, ang mga siyentipiko ay naging inspirasyon upang lumikha ng nanofilm sa pamamagitan ng kalikasan mismo. Ang mga dahon ng lotus, na kilala rin bilang mga water lily, ay may kabaligtaran na katangian ng nanofilm: sa halip na langis, tinataboy nila ang tubig. Hindi ito ang unang pagkakataon na natiktikan ng mga siyentipiko ang mga kamangha-manghang halaman na ito para sa kanilang parehong kamangha-manghang mga katangian. Nagresulta ito, halimbawa, sa paglikha ng mga superhydrophobic na materyales noong 2003. Tulad ng para sa nanofilm, sinusubukan ng mga mananaliksik na lumikha ng isang materyal na ginagaya ang ibabaw ng mga water lily at pagyamanin ito ng mga molekula ng isang espesyal na ahente ng paglilinis. Ang patong mismo ay hindi nakikita ng mata ng tao. Magiging mura ang paggawa: mga $1 kada square foot.

Air purifier para sa mga submarino

Hindi malamang na may nag-iisip tungkol sa kung anong uri ng mga air submarine crew ang kailangang huminga, maliban sa mga tripulante mismo. Samantala, ang paglilinis ng hangin mula sa carbon dioxide ay dapat gawin kaagad, dahil sa isang paglalakbay, ang parehong hangin ay kailangang dumaan sa mga light crew ng submarino nang daan-daang beses. Upang linisin ang hangin mula sa carbon dioxide, ang mga amin ay ginagamit, na may isang hindi kanais-nais na amoy. Upang matugunan ang isyung ito, isang teknolohiya sa paglilinis na tinatawag na SAMMS (isang acronym para sa Self-Assembled Monolayers on Mesoporous Supports) ay ginawa. Iminungkahi niya ang paggamit ng mga espesyal na nanoparticle na inilagay sa loob ng mga ceramic granules. Ang sangkap ay may porous na istraktura, dahil sa kung saan ito ay sumisipsip ng labis na carbon dioxide. Ang iba't ibang uri ng SAMMS purification ay nakikipag-ugnayan sa iba't ibang molecule sa hangin, tubig at lupa, ngunit lahat ng mga opsyon sa purification na ito ay hindi kapani-paniwalang epektibo. Ang isang kutsara lamang ng mga butil na ito ay sapat na upang linisin ang isang lugar na katumbas ng isang football field.

Nanoconductor

Naisip ng mga mananaliksik sa Northwestern University (USA) kung paano lumikha ng electrical conductor sa nanoscale. Ang konduktor na ito ay isang matigas at matibay na nanoparticle na maaaring i-configure upang magpadala ng electrical current sa iba't ibang direksyon. Ang pag-aaral ay nagpapakita na ang bawat naturang nanoparticle ay may kakayahang tularan ang pagpapatakbo ng "rectifiers, switches at diodes." Ang bawat 5-nanometer na makapal na particle ay pinahiran ng isang kemikal na may positibong charge at napapalibutan ng mga atom na may negatibong charge. Ang paglalapat ng isang electrical discharge ay muling na-configure ang mga negatibong sisingilin na mga atom sa paligid ng mga nanoparticle.

Ang potensyal ng teknolohiya, tulad ng ulat ng mga siyentipiko, ay hindi pa nagagawa. Batay dito, posible na lumikha ng mga materyales na "may kakayahang mag-isa na magbago upang umangkop sa mga partikular na gawain sa computer computing." Ang paggamit ng nanomaterial na ito ay talagang "reprogram" ang electronics ng hinaharap. Magiging kasingdali ng pag-upgrade ng software ang pag-upgrade ng hardware.

Nanotech na charger

Kapag ginawa ang bagay na ito, hindi mo na kakailanganing gumamit ng anumang wired charger. Ang bagong nanotechnology ay gumagana tulad ng isang espongha, ngunit hindi ito sumisipsip ng likido. Ito ay sumisipsip ng kinetic energy mula sa kapaligiran at direktang idinidirekta ito sa iyong smartphone. Ang teknolohiya ay batay sa paggamit ng isang piezoelectric na materyal na bumubuo ng kuryente habang nasa ilalim ng mekanikal na stress. Ang materyal ay pinagkalooban ng mga nanoscopic pores na ginagawa itong isang nababaluktot na espongha.

Ang opisyal na pangalan ng device na ito ay "nanogenerator". Ang ganitong mga nanogenerator ay maaaring balang araw ay maging bahagi ng bawat smartphone sa planeta, o bahagi ng dashboard ng bawat kotse, at marahil ay bahagi ng bawat bulsa ng damit - ang mga gadget ay direktang sisingilin dito. Bilang karagdagan, ang teknolohiya ay may potensyal na magamit sa isang mas malaking sukat, tulad ng sa mga kagamitang pang-industriya. Hindi bababa sa iyon ang iniisip ng mga mananaliksik mula sa Unibersidad ng Wisconsin-Madison, na lumikha ng kamangha-manghang nanosponge na ito.

Artipisyal na retina

Ang kumpanya ng Israel na Nano Retina ay bumubuo ng isang interface na direktang kumonekta sa mga neuron ng mata at ipapadala ang resulta ng neural modeling sa utak, na pinapalitan ang retina at nagpapanumbalik ng paningin sa mga tao.

Ang isang eksperimento sa isang bulag na manok ay nagpakita ng pag-asa para sa tagumpay ng proyekto. Pinahintulutan ng nanofilm na makita ng manok ang liwanag. Totoo, ang huling yugto ng pagbuo ng isang artipisyal na retina upang maibalik ang paningin ng mga tao ay malayo pa, ngunit ang pag-unlad sa direksyong ito ay hindi maaaring hindi magalak. Ang Nano Retina ay hindi lamang ang kumpanya na nakikibahagi sa naturang mga pag-unlad, ngunit ito ay ang kanilang teknolohiya na sa kasalukuyan ay tila ang pinaka-promising, epektibo at adaptive. Ang huling punto ay ang pinakamahalaga dahil pinag-uusapan natin ang isang produkto na isasama sa mata ng isang tao. Ang mga katulad na pag-unlad ay nagpakita na ang mga solidong materyales ay hindi angkop para sa gayong mga layunin.

Dahil ang teknolohiya ay binuo sa nanotechnological na antas, inaalis nito ang paggamit ng metal at mga wire, at iniiwasan din ang mababang resolution ng kunwa na imahe.

Kumikinang na damit

Ang mga siyentipiko sa Shanghai ay nakabuo ng mga reflective thread na maaaring magamit sa paggawa ng damit. Ang batayan ng bawat thread ay isang napakanipis na hindi kinakalawang na asero na wire, na pinahiran ng mga espesyal na nanoparticle, isang layer ng electroluminescent polymer, at isang proteksiyon na shell ng mga transparent nanotubes. Ang resulta ay napakagaan at nababaluktot na mga thread na maaaring kumikinang sa ilalim ng impluwensya ng kanilang sariling electrochemical energy. Kasabay nito, nagpapatakbo sila sa mas mababang kapangyarihan kumpara sa mga maginoo na LED.

Ang kawalan ng teknolohiya ay ang "light reserve" ng mga thread ay sapat pa rin sa loob ng ilang oras. Gayunpaman, ang mga developer ng materyal ay optimistikong naniniwala na magagawa nilang dagdagan ang "mapagkukunan" ng kanilang produkto nang hindi bababa sa isang libong beses. Kahit na sila ay magtagumpay, ang solusyon sa isa pang pagkukulang ay nananatiling pinag-uusapan. Malamang na imposibleng maglaba ng mga damit batay sa naturang mga nanothread.

Nanoneedles para sa pagpapanumbalik ng mga panloob na organo

Ang mga nanoplaster na napag-usapan natin sa itaas ay partikular na idinisenyo upang palitan ang mga karayom. Paano kung ang mga karayom ​​mismo ay ilang nanometer lamang ang laki? Kung gayon, maaari nilang baguhin ang aming pag-unawa sa operasyon, o hindi bababa sa makabuluhang mapabuti ito.

Kamakailan lamang, ang mga siyentipiko ay nagsagawa ng matagumpay na mga pagsubok sa laboratoryo sa mga daga. Gamit ang maliliit na karayom, naipasok ng mga mananaliksik ang mga nucleic acid sa mga katawan ng mga daga, na nagtataguyod ng pagbabagong-buhay ng mga organo at mga selula ng nerbiyos at sa gayon ay ibinabalik ang nawalang pagganap. Kapag ang mga karayom ​​ay gumanap ng kanilang pag-andar, nananatili sila sa katawan at pagkatapos ng ilang araw ay ganap silang nabubulok dito. Kasabay nito, ang mga siyentipiko ay hindi nakahanap ng anumang mga side effect sa panahon ng mga operasyon upang maibalik ang mga daluyan ng dugo sa mga kalamnan sa likod ng mga rodent gamit ang mga espesyal na nanoneedle na ito.

Kung isasaalang-alang natin ang mga kaso ng tao, ang mga nanoneedle ay maaaring gamitin upang maghatid ng mga kinakailangang gamot sa katawan ng tao, halimbawa, sa paglipat ng organ. Ihahanda ng mga espesyal na sangkap ang mga nakapaligid na tisyu sa paligid ng inilipat na organ para sa mabilis na paggaling at alisin ang posibilidad ng pagtanggi.

3D na pag-print ng kemikal

Ang chemist ng University of Illinois na si Martin Burke ay ang Willy Wonka ng kimika. Gamit ang isang koleksyon ng mga molekula ng "materyal na gusali" para sa iba't ibang layunin, maaari siyang lumikha ng isang malaking bilang ng iba't ibang mga kemikal na pinagkalooban ng lahat ng uri ng "kamangha-manghang at sa parehong oras natural na mga katangian." Halimbawa, ang isang naturang sangkap ay ratanin, na matatagpuan lamang sa isang napakabihirang bulaklak ng Peru.

Napakalaki ng potensyal para sa pag-synthesize ng mga substance na gagawing posible na makagawa ng mga molecule na ginagamit sa medisina, sa paglikha ng mga LED diode, solar battery cells at mga kemikal na elemento na kahit na ang pinakamahusay na mga chemist sa planeta ay tumagal ng maraming taon upang ma-synthesize.

Limitado pa rin ang mga kakayahan ng kasalukuyang prototype na 3D chemical printer. May kakayahan lamang siyang lumikha ng mga bagong gamot. Gayunpaman, umaasa si Burke na isang araw ay makakagawa siya ng isang consumer na bersyon ng kanyang kamangha-manghang device, na magkakaroon ng mas malaking kakayahan. Ito ay lubos na posible na sa hinaharap tulad ng mga printer ay kumilos bilang isang uri ng mga parmasyutiko sa bahay.

Ang nanotechnology ba ay nagdudulot ng banta sa kalusugan ng tao o sa kapaligiran?

Walang gaanong impormasyon tungkol sa mga negatibong epekto ng nanoparticle. Noong 2003, ipinakita ng isang pag-aaral na ang carbon nanotubes ay maaaring makapinsala sa mga baga ng mga daga at daga. Natuklasan ng isang pag-aaral noong 2004 na ang fullerenes ay maaaring maipon at magdulot ng pinsala sa utak sa isda. Ngunit ang parehong pag-aaral ay gumamit ng malalaking halaga ng sangkap sa ilalim ng hindi pangkaraniwang mga kondisyon. Ayon sa isa sa mga eksperto, ang chemist na si Kristen Kulinowski (USA), "marapat na limitahan ang pagkakalantad sa mga nanoparticle na ito, sa kabila ng katotohanan na sa kasalukuyan ay walang impormasyon tungkol sa kanilang banta sa kalusugan ng tao."

Ang ilang mga komentarista ay nagmungkahi din na ang malawakang paggamit ng nanotechnology ay maaaring humantong sa panlipunan at etikal na mga panganib. Kaya, halimbawa, kung ang paggamit ng nanotechnology ay nagpasimula ng isang bagong rebolusyong pang-industriya, ito ay hahantong sa pagkawala ng trabaho. Bukod dito, maaaring baguhin ng nanotechnology ang konsepto ng isang tao, dahil ang paggamit nito ay makakatulong sa pagpapahaba ng buhay at makabuluhang taasan ang katatagan ng katawan. "Walang sinuman ang makakaila na ang malawakang paggamit ng mga mobile phone at Internet ay nagdulot ng napakalaking pagbabago sa lipunan," sabi ni Kristen Kulinowski. "Sino ang maglalakas-loob na magsasabi na ang nanotechnology ay hindi magkakaroon ng mas malaking epekto sa lipunan sa mga darating na taon?"

Lugar ng Russia sa mga bansang umuunlad at gumagawa ng nanotechnologies

Ang mga pinuno ng mundo sa mga tuntunin ng kabuuang pamumuhunan sa nanotechnology ay ang mga bansang EU, Japan at USA. Kamakailan, ang Russia, China, Brazil at India ay tumaas nang malaki sa mga pamumuhunan sa industriyang ito. Sa Russia, ang halaga ng pagpopondo sa ilalim ng programang "Pag-unlad ng imprastraktura ng nanoindustriya sa Russian Federation para sa 2008-2010" ay aabot sa 27.7 bilyong rubles.

Ang pinakahuling (2008) na ulat mula sa London-based research firm na Cientifica, na tinatawag na Nanotechnology Outlook Report, ay naglalarawan ng Russian investment verbatim bilang mga sumusunod: “Bagaman ang EU ay nangunguna pa rin sa mga tuntunin ng pamumuhunan, ang China at Russia ay nalampasan na ang Estados Unidos. ”

Mayroong mga lugar sa nanotechnology kung saan ang mga siyentipikong Ruso ay naging una sa mundo, na nakakuha ng mga resulta na naglatag ng pundasyon para sa pagbuo ng mga bagong pang-agham na uso.

Kabilang sa mga ito ang paggawa ng mga ultradisperse nanomaterial, ang disenyo ng mga single-electron device, pati na rin ang trabaho sa larangan ng atomic force at scanning probe microscopy. Sa isang espesyal na eksibisyon lamang na ginanap sa loob ng balangkas ng XII St. Petersburg Economic Forum (2008), 80 partikular na pag-unlad ang ipinakita nang sabay-sabay. Gumagawa na ang Russia ng isang bilang ng mga nanoproduct na hinihiling sa merkado: nanomembranes, nanopowders, nanotubes. Gayunpaman, ayon sa mga eksperto, sa komersyalisasyon ng nanotechnological developments Russia ay lags sa likod ng Estados Unidos at iba pang mga binuo bansa sa pamamagitan ng sampung taon.

Nanotechnology sa sining

Ang ilang mga gawa ng American artist na si Natasha Vita-Mor ay tumatalakay sa mga paksa ng nanotechnology.

Sa modernong sining, isang bagong direksyon ang lumitaw: "nanoart" (nanoart) - isang uri ng sining na nauugnay sa paglikha ng artist ng mga eskultura (komposisyon) ng micro- at nano-size (10 −6 at 10 −9 m, ayon sa pagkakabanggit) sa ilalim ng impluwensya ng kemikal o pisikal na mga proseso ng pagpoproseso ng mga materyales , pagkuha ng litrato sa mga nagresultang nano-image gamit ang isang electron microscope at pagproseso ng mga itim at puti na litrato sa isang graphics editor.

Sa kilalang gawain ng manunulat na Ruso na si N. Leskov "Lefty" (1881) mayroong isang kawili-wiling fragment: "Kung," sabi niya, "mayroong isang mas mahusay na mikroskopyo, na nagpapalaki ng limang milyon, kung gayon ikaw ay magiging deign," sabi niya, "upang makita na sa bawat horseshoe ang pangalan ng craftsman ay ipinapakita: kung sinong Russian master ang gumawa ng horseshoe na iyon." Ang pag-magnify ng 5,000,000 beses ay ibinibigay ng modernong electron at atomic force microscopes, na itinuturing na pangunahing kasangkapan ng nanotechnology. Kaya, ang bayaning pampanitikan na si Lefty ay maaaring ituring na unang "nanotechnologist" sa kasaysayan.

Ang mga ideyang iniharap ni Feynman sa kanyang lecture noong 1959 na "There's a Lot of Room Down There" tungkol sa kung paano lumikha at gumamit ng mga nanomanipulator ay halos katugma ng teksto sa kwentong science fiction na "Mikrorukki" ng sikat na manunulat ng Sobyet na si Boris Zhitkov, na inilathala noong 1931. Ang ilang mga negatibong kahihinatnan ng hindi makontrol na pag-unlad ng nanotechnology ay inilarawan sa mga gawa ng M. Crichton ("The Swarm"), S. Lem ("On-Site Inspection" at "Peace on Earth"), S. Lukyanenko ("Nothing to Hatiin”).

Ang pangunahing karakter ng nobelang "Transman" ni Yu Nikitina ay ang pinuno ng isang korporasyong nanotechnology at ang unang taong nakaranas ng mga epekto ng mga medikal na nanorobots.

Sa science fiction series na Stargate SG-1 at Stargate Atlantis, ang ilan sa mga pinaka-technologically advanced na karera ay dalawang lahi ng "replicators", na lumitaw bilang resulta ng hindi matagumpay na mga eksperimento gamit at naglalarawan ng iba't ibang mga aplikasyon ng nanotechnology. Sa The Day the Earth Stood Still, na pinagbibidahan ni Keanu Reeves, isang alien na sibilisasyon ang naghatol sa sangkatauhan ng kamatayan at halos sinisira ang lahat ng bagay sa planeta sa tulong ng self-replicating nanoreplicant na mga bug na lumalamon sa lahat ng bagay sa kanilang landas.

Kamakailan ay madalas mong maririnig ang salitang "nanotechnology". Kung tatanungin mo ang sinumang siyentipiko kung ano ito at kung bakit kailangan ang nanotechnology, ang sagot ay maikli: "Ang Nanotechnology ay nagbabago sa karaniwang mga katangian ng bagay. Binabago nila ang mundo at ginagawa itong mas magandang lugar.”

Sinasabi ng mga siyentipiko na ang nanotechnology ay makakahanap ng aplikasyon sa maraming larangan ng aktibidad: sa industriya, sa enerhiya, sa paggalugad sa kalawakan, sa medisina at marami pang iba. Halimbawa, ang maliliit na nanorobots na maaaring tumagos sa anumang selula ng katawan ng tao ay magagawang mabilis na gamutin ang ilang mga sakit at magsagawa ng mga operasyon na kahit na ang pinaka may karanasan na siruhano ay hindi maaaring gawin.

Salamat sa nanotechnology, lilitaw ang mga "matalinong tahanan". Sa kanila, ang isang tao ay halos hindi na kailangang makitungo sa mga nakababagot na gawain sa bahay. Ang "matalinong bagay" at "matalinong alikabok" ay aako sa mga responsibilidad na ito. Ang mga tao ay magsusuot ng mga damit na hindi marumi, saka, sasabihin nila sa may-ari na, halimbawa, oras na upang mananghalian o maligo.

Gagawin ng Nanotechnology na makaimbento ng mga kagamitan sa kompyuter at mga mobile phone na maaaring tiklop na parang panyo at dalhin sa isang bulsa.

Sa madaling salita, talagang nilayon ng mga nanotechnologist na makabuluhang baguhin ang buhay ng tao.

Ano ang nanotechnology

Ano ang nanotechnology? At paano eksaktong pinapayagan ka nilang baguhin ang mga katangian ng mga bagay?

Ang salitang "nanotechnology" ay binubuo ng dalawang salita - "nano" at "technology".

Ang "Nano" ay isang salitang Griyego na nangangahulugang isang bilyon ng isang bagay, tulad ng isang metro. Ang laki ng isang atom ay bahagyang mas mababa sa isang nanometer. At ang isang nanometer ay mas maliit kaysa sa isang metro bilang isang ordinaryong gisantes ay mas maliit kaysa sa globo. Kung ang taas ng isang tao ay isang nanometer, kung gayon ang kapal ng isang sheet ng papel ay tila sa isang tao na katumbas ng distansya mula sa Moscow hanggang sa lungsod ng Tula, at ito ay kasing dami ng 170 kilometro!

Ang salitang "teknolohiya" ay nangangahulugang paglikha mula sa mga magagamit na materyales kung ano ang kailangan ng isang tao.

At ang nanotechnology ay ang paglikha ng kung ano ang kailangan ng isang tao mula sa mga atomo at grupo ng mga atomo (tinatawag silang nanoparticle) gamit ang mga espesyal na aparato.

Mayroong dalawang mga paraan upang makakuha ng mga nanoparticle.

Ang una, mas simpleng paraan ay "top-down". Ang panimulang materyal ay giniling sa iba't ibang paraan hanggang sa maging nanosize ang particle.

Ang pangalawa ay ang paggawa ng mga nanoparticle sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga indibidwal na atomo, "mula sa ibaba pataas." Ito ay isang mas kumplikadong pamamaraan, ngunit ito ang nakikita ng mga siyentipiko bilang kinabukasan ng nanotechnology.

Ang unang paraan upang makakuha ng mga nanoparticle ay ang paggiling ng materyal hanggang sa maging nanosized ang particle. Ang pangalawang paraan upang makakuha ng mga nanoparticle ay upang pagsamahin ang mga atomo sa isang nanoparticle sa iba't ibang paraan.

Ang pagkuha ng mga nanoparticle gamit ang pamamaraang ito ay nakapagpapaalaala sa pagtatrabaho sa isang construction kit. Ang mga atom at molekula lamang ang ginagamit bilang mga bahagi, kung saan ang mga siyentipiko ay lumikha ng mga bagong nanomaterial at nanodevice.