По-настоящему революционные нанотехнологические продукты, материалы и области применения, такие как наноробототехника – всё это будущее.
То, что сегодня называется «нанотехнологией», - это фундаментальные исследования и разработки, которые проводятся в лабораториях по всему миру.
«Нанотехнологические» продукты, которые сегодня представлены на рынке, представляют собой, в основном, постепенно улучшающиеся продукты (с использованием эволюционной нанотехнологии), где некоторые виды наноразмерных материалов (такие как углеродные нанотрубки, нанокомпозитные структуры или наночастицы определенного вещества) или процесс нанотехнологий (например, нанотехнологии или квантовые точки для медицинской визуализации) используется в процессе производства.
В своем постоянном стремлении улучшить существующие продукты путем создания меньших компонентов и материалов с более высокими эксплуатационными характеристиками, причем при меньших затратах, количество компаний, которые будут производить «нанопродукты» (по этому определению), будет очень быстро расти и вскоре составит большинство всех компании во многих отраслях.
Поэтому эволюционные нанотехнологии следует рассматривать как процесс, который постепенно затронет большинство компаний и отраслей.
Так что же такое нанотехнологии ?
Одной из проблем, стоящих перед этой технологией, является путаница в том, как определить нанотехнологию . Большинство склоняется к тому, что это изучение и контроль явлений и материалов в масштабах длины ниже 100 нм, и довольно часто они сравнивают с человеческими волосами, ширина которых составляет около 80000 нм.
Некоторые определения включают ссылку на системы и устройства молекулярной нанотехнологии, и «пуристы» утверждают, что любое определение должно включать ссылку на «функциональные системы».
Похоже, что ограничение размера в диапазоне 1-100 нм, область, в которой проявляются квантовые эффекты, зависящие от размера, исключает многочисленные материалы и устройства, особенно в области фармацевтики, и некоторые эксперты предостерегают от жесткого определения, основанного на размер менее 100 нм.
Другим важным критерием для определения является требование, чтобы наноструктура была создана человеком, то есть синтетически произведенной наночастицей или наноматериалом. В противном случае вам придется включить каждую естественно сформированную биомолекулу и материальную частицу, фактически переопределяя большую часть химии и молекулярной биологии как «нанотехнологию».
Наиболее важным требованием для определения нанотехнологии является то, что наноструктура обладает особыми свойствами, которые обусловлены исключительно ее наноразмерными пропорциями. Это определение основано на количестве измерений материала, которые находятся за пределами наноразмерного (<100 нм) диапазона.
Соответственно, в нульмерных (0D) наноматериалах все размеры измеряются в пределах наноразмера (никакие размеры не превышают 100 нм); в двумерных наноматериалах (2D) два измерения находятся за пределами наноразмера; и в трехмерных наноматериалах (3D) - это материалы, которые не ограничены наноразмерами ни в одном измерении. Этот класс может содержать объемные порошки, дисперсии наночастиц, пучки нанопроволок и нанотрубок, а также мультинанослои.
Кто придумал термин «нанотехнологии»?
Термин был придуман в 1974 году Норио Танигичи из Токийского научного университета для описания полупроводниковых процессов, таких как осаждение тонких пленок, которые имеют дело с контролем порядка нанометров. Его определение до сих пор остается основным утверждением сегодня:
« Нанотехнология в основном состоит из обработки разделения, консолидации и деформации материалов одним атомом или одной молекулой ».
Национальная инициатива США по нанотехнологиям (NNI) дает следующее определение:
... понимание и контроль материи в размерах примерно от 1 до 100 нанометров, где уникальные явления позволяют применять новые нанотехнологии. Охватывая наноразмерную науку, инженерию и технологии, нанотехнология включает в себя визуализацию, измерение, моделирование и манипулирование веществом в этом масштабе длины.
Нанометр - это одна миллиардная часть метра. Лист бумаги имеет толщину около 100 000 нанометров. Один атом золота составляет около трети нанометра в диаметре. Размеры между приблизительно 1 и 100 нанометрами известны как наноразмер. Необычные физические, химические и биологические свойства могут проявляться в материалах на наноуровне. Эти свойства могут существенно отличаться от свойств объемных материалов и отдельных атомов или молекул.
Есть и другое хорошее определение, которое практично и не ограничено любыми произвольными размерами :
Проектирование, характеристика, производство и применение конструкций, устройств и систем с помощью контролируемых манипуляций с размером и формой в нанометровом масштабе (атомный, молекулярный и макромолекулярный масштаб), которые производят структуры, устройства и системы по крайней мере с одним свойством.
..
