Предмет, цели и основные направления в нанотехнологии | |
Энциклопедия - Нанотехнологии и наноматериалы |
Согласно Энциклопедическому словарю, технологией называется совокупность методов обработки, изготовления, изменения состояния, свойств, формы сырья, материала или полуфабриката, осуществляемых в процессе производства продукции. Особенность нанотехнологии заключается в том, что рассматриваемые процессы и совершаемые действия происходят в нанометровом диапазоне пространственных размеров. Сырьем являются отдельные атомы, молекулы, молекулярные системы, а не привычные в традиционной технологии микронные или макроскопические объемы материала, содержащие, по крайней мере, миллиарды атомов и молекул. В отличие от традиционной технологии для нанотехнологии характерен индивидуальный подход, при котором внешнее управление достигает отдельных атомов и молекул, что позволяет создавать из них как бездефектные материалы с принципиально новыми физико-химическими и биологическими свойствами, так и новые классы устройств с характерными нанометровыми размерами. Понятие нанотехнология еще не устоялось. По-видимому, можно придерживаться следующего рабочего определения. Нанотехнологией называется междисциплинарная область науки, в которой изучаются закономерности физико-химических процессов в пространственных областях нанометровых размеров с целью управления отдельными атомами, молекулами, молекулярными системами при создании новых молекул, наноструктур, наноустроиств и материалов со специальными физическими, химическими и биологическими свойствами. Анализ текущего состояния бурно развивающейся области позволяет выделить в ней ряд важнейших направлений [1]: · Молекулярный дизайн. Препарирование имеющихся молекул и синтез новых молекул в сильно неоднородных электромагнитных полях. · Материаловедение. Создание бездефектных высокопрочных материалов, материалов с высокой проводимостью. · Приборостроение. Создание сканирующих туннельных микроскопов, атомно-силовых микроскопов, магнитных силовых микроскопов, многоострийных систем для молекулярного дизайна, миниатюрных сверхчувствительных датчиков, нанороботов. · Электроника. Конструирование нанометровой элементной базы для ЭВМ следующего поколения, нанопроводов, транзисторов, выпрямителей, дисплеев, акустических систем. · Оптика. Создание нанолазеров. Синтез многоострийных систем с нанолазерами. · Гетерогенный катализ. Разработка катализаторов с наноструктурами для классов реакций селективного катализа. · Медицина. Проектирование наноинструментария для уничтожения вирусов, локального ремонта органов, высокоточной доставки доз лекарств в определенные места живого организма. · Трибология. Определение связи наноструктуры материалов и сил трения и использование этих знаний для изготовления перспективных пар трения. · Управляемые ядерные реакции. Наноускорители частиц, нестатистические ядерные реакции. |
Читайте: |
---|