Что такое нанотехнологии

Современные нанотехнологии

Нанотехнология – слово, имеющее английское происхождение. Сейчас под этим термином понимаются несколько видов определений.

Это и научные изыскания в области физики, химии, электроники. И разработка технологий по производству новейших изделий, их проектирование и само изготовление. А затем, наблюдение за их эксплуатацией.

Выражение «нано» означает миллиардная часть чего-то. Нанометр – миллиардная часть метра. Такими мелкими элементами оперируют в этой новой области науки и техники, доходя до проникновения в структуру молекул и манипулирования атомами.

Нанотехнологии

В результате этой деятельности можно получить совершенно новые химические и физические свойства обрабатываемых материалов и продукции из них.

Продукт нанотехнологии

Понятие «продукт нанотехнологии» придают изделию: прибору или материалу, в процессе изготовления которого хотя бы один из элементов создан с использованием этой новой отрасли.

Развитие этой области пока требует больших затрат. Нужны финансовые вложения и профессиональные кадры, с высоким уровнем знаний и творческим подходом к делу.

Продукт нанотехнологии

Для работ необходимо создать специальные условия:

  • Используется дорогое оборудование;
  • Необходима идеальная степень чистоты окружающей обстановки;
  • Многие действия осуществляются в вакууме, при очень низких или очень высоких температурах;
  • Одни новые материалы получают в результате вспышки электрической дуги внутри плазмы;
  • В других процессах пользуются установками, спрессовывающими подопытный материал под высоким давлением.

Получают много новых свойств, не характерных для вещества в обычном состоянии. В некоторых случаях специалистам требуется наличие установок, создающих мощное магнитное поле.

Высокоточные операции достигаются на уникальном оборудовании. Например, поток электронов, выпускаемый из источника в виде сверхтонкого пучка должен обрабатывать объект, придавая ему нужное строение кристаллической решетки.

Примеры полученных результатов

Специалистами достигнуто получение толщины слоя материала размером в несколько атомов. А в 2010 г. была присуждена Нобелевская премия за открытие графена. Толщина его слоя всего 1 атом углерода. Он характеризуется большой прочностью и сверхпроводимостью.

Открытие графена

С использованием продукции уникального пока производства изготавливаются полупроводники для большинства транзисторов современных электронных приборов. Приходит новая эра на смену кварцевой электронике.

Была открыта возможность передачи электромагнитного излучения вдоль строя наночастиц из металла с помощью резонансных колебаний свободных электронов. Такие колебания получили название плазмоны. А направление развития нанотехнологии в этой области – наноплазмоника.

Для нужд фармакологии с помощью синтеза молекул заданной формы бис-пептидов создаются новейшие лекарства. Нанотехнология позволяет поместить частицу лекарства в нанокапсулу и точно нацелить на пораженную болезнью клетку, не повредив соседние.

Нанокапсула

Для бытовых нужд придуман фильтр, который пронизан большим количеством нанометровых каналов. Они пропускают воду, но слишком тесны для примесей и микробов.

В Австралийском Национальном университете изобретен очень маленький нанопроектор, создающий голографические изображения. Это важное достижение, так как все прежние аппараты имели большие габариты, неудобные в эксплуатации. Новый проектор в недалеком будущем оценят художники рекламы и пользователи «скайпа».

Нанопроектор для голограмм

Российским институтом НИТУ МИСиС получена технология изготовления самого прочного оптоволокна для датчиков, способных работать в трудных условиях. Их можно применять, например, в агрессивных средах или на поверхностях космических станций, подвергающихся вредному действию радиации.

Этим же институтом разработан способ производства материалов на основе асфальто — бетона, которые позволят делать необычное покрытие для дорог. Оно само сможет восстанавливать свою целостность после повреждения.

Нанотехнологии и робототехника

В университете Манчестера создан робот всего из 150 атомов. Он состоит из кислорода, водорода и азота. Изделие способно совершать заданные движения. В его задачи входит построение молекул, структуру которых ему укажет человек.

Учеными технологического института Калифорнии придуман биоробот, передвигающийся по молекуле ДНК и манипулирующий ее составляющими элементами.

Биоробот двигающийся по ДНК

Разрабатываются идеи создания нанороботов, которые будут внедряться внутрь живого организма, осуществлять диагностику его здоровья и помогать справляться с болезнями.

В перспективе врач будет иметь возможность получать информацию о каждой отдельной клетке организма и предупреждать развитие патологических процессов, вызывающих болезнь.

Что такое нанотехнологии?

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Подробнее в Время новых технологий
Строение тела
Робот «да Винчи»

Робот-хирург «да Винчи» Более пятисот лет назад Леонардо да Винчи досконально изучал...

Закрыть