Введение
Под самим понятием нанотехнологии можно понимать такие технологии, которые позволяют контролируемым образом создавать наноматериалы, манипулировать объектами на атомном уровне и применять их по тому или иному назначению.
Первое упоминание о нанотехнологиях, связывается со знаменитой лекцией профессора Калифорнийского технологического института Р. Фейнмана, прочитанной в 1959 г. На этой лекции под названием "Внизу полным полно места" впервые была рассмотрена возможность создания наноразмерных изделий.
В 1980х-1990х г. был сделан ряд важных открытий и изобретений, которые внесли существенный вклад в дальнейшее развитие нанотехнологий.
в 2001 г. была утверждена Национальная нанотехнологическая инициатива (ННИ) США.
На сегодняшний день это научное направление бурно развивается.
Нанотехнологии вокруг нас. Природные нанотехнологии.
Люди, уже в древнейшие времена применяли нанотехнологии, к примеру такие как природные волокна, обладающие нанопористой структурой. В природе довольно широко распространены виды наноматериалов, но люди об этом узнали лишь в последние годы в связи с развитием нанотехнологий. К числу таких материалов относятся, прежде всего, наночастицы разнообразных веществ, а также некоторые наноструктурные минералы.
Наночастицы чаще всего распределяются в атмосфере, образуя наноаэрозоли. Самыми крупными поставщиками наночастиц в атмосферу являются вулканы, выбрасывая вулканическую пыль. Что касается типичных представителей наноструктурных минералов, сюда относятся: глина, шунгит и цеолиты.
Нанодиагностика
Важным фактором, обеспечивший развитие нанотехнологий, стали методы диагностики нанообъектов, прежде всего методы зондовой микроскопии: сканирующая туннельная микроскопия и атомно-силовая микроскопия.
В основе действия тунельного микроскопа(СТМ) лежат явления, определяющиеся тунелированием электронов в зазоре между атомарно-острым зондом и поверхностью образца. Действие атомного силового микроскопа (АСМ) основано на использовании сил атомных связей, действующих между атомами исследуемой поверхности и скользящего над нею острия.
Эта техника привела к интенсивному развитию нанотехнологий.
Углеродные наноматериалы
Отличным стимулом для развития нанотехнологий послужило создание новых углеродных наноматериалов. До этого открытия считалось, что существуют две единственные модификации углерода - графит и алмаз. Но, как оказалось, существуют весьма необычные по своей структуре и свойствам фуллерены и углеродные нанотрубки.
Применение эти структуры нашли в биотехнологиях, соединение с ДНК.
Конструкционные наноматериалы
К ним относятся компактные твердофазные материалы состоящие из наночастиц, которые имеют фиксированное пространственное положение в объеме материала и жестко связанных друг с другом.
К разновидностям таких материалов относятся нанокристаллические материалы с высокой степенью компактности, нанопористые материалы.
Наноэлектроника
Что касается этого раздела, объектом здесь служат - электронные наносистемы, выполняющие информационно - управляющие функции, то есть осуществляют обработку, хранение и передачу информации в виде электрических сигналов. В основе действия устройств лежат квантовые эффекты, определяющие поведение подвижных носителей заряда в наноструктурах.
Нанобиотехнологии
Этот раздел нанотехнологий занимается разработкой методов и средств воздействия различных видов нанообъектов на биологические объекты.
Применяются в первую очередь в медицине.
Заключение
Нанотехнологии развиваются очень быстрыми темпами. Все намеченные исследования направлены на решение ряда конкретных задач, такие как создание сверхминиатюрных запоминающих устройств, создание сверхпрочных материалов, разработка генетических и медицинских препаратов для диагностики и лечения раковых заболеваний, разработка новых материалов и процессов для защиты окружающей среды и др.
А впереди еще много интригующих перспектив.
Все выше сказанное было лишь общим описанием этой удивительной науки. В дальнейшем, дорогие читатели, вы узнаете более подробно о каждом разделе нанотехнологий, и еще много всего интересного.
Подписывайтесь на мой канал, ставьте лайк, пишите комментарий, буду очень благодарен.
