Нанотехнологии

Нанотехнологии – это новое направление науки и технологии, активно развивающееся в последние десятилетия. Нанотехнология ("нанос" по-гречески –гном, означает одну миллиардную долю) – междисциплинарная область науки, в которой изучаются закономерности физико-химических процессов в пространственных областях нанометровых размеров (менее 100нм) с целью управления отдельными атомами, молекулами , молекулярными системами при создании новых молекул, наноструктур, наноустройств и материалов со специальными физическими, химическими и биологическими свойствами .

Термин "нанотехнология" был введен в 1974 году профессором -материаловедом из Токийского университета Норио Танигучи, который определил его как "технологию производства, позволяющую достигать сверхвысокой точности и ультрамалых размеров.".В русском языке термин "нанотехнологии" объединяет "нанонауку", "нанотехнологии", а также "наноиндустрию" (направления бизнеса и производства, где используются нанотехнологии).

Расширенные функциональные возможности и улучшенные характеристики сырьевых компонентов, полученных с помощью нанотехнологий, являются их главным отличием от аналогов, созданных с помощью технологий традиционных. По этой причине интерес к данному направлению неуклонно растет и по прогнозам, в ближайшем будущем, нанотехнологии будут применяться во всех сферах нашей жизни- технологии новых материалов, новых двигательных механизмов, новых методов лечения, новых источников энергии.

В нанотехнологии применяют новейшие технологии манипулирования единичными атомами или молекулами (перемещение, перестановки, новые сочетания). Используются самые разные методы (механические, химические, электрохимические, электрические, биохимические, электроннолучевые, лазерные) для искусственной организации заданной атомарной и молекулярной структуры нанообъектов, для создания микроскопических устройств.

На микроуровне явления, пренебрежительно слабые в обычных масштабах, становятся намного более значительными и непредсказуемыми: свойства и взаимодействия отдельных атомов и молекул (или агрегатов молекул), квантовые эффекты принимают совершенно новый характер.

Осовным инструментм для работы в области микрочастиц на атомно-молекулярном уровне являются микроскопы.В настоящее время с помощью микроскопов: атомно-силового микроскопа (АСМ), cканирующего электронного микроскопа (СЭМ) можно воздействовать на них, перемещать атомы по поверхности,создать двумерные наноструктуры на поверхности, используя данный метод.
Все современные достижения практической нанотехнологии подразделяются на три группы: инкрементные, эволюционные и радикальные.

Инкрементная нанотехнология:

Инкрементная нанотехнология подразумевает промышленное применение наноструктур, а также специфических эффектов и феноменов, характерных для области перехода между атомным и мезоуровнями, в целях значительного усовершенствования существующих классических материалов.

Наибольшее развитие инкрементные нанотехнологии получили в области создания композиционных конструкционных материалов с различными свойствами, защитных самоочищающихся покрытий, препаратов автохимии и некоторых других веществ.

Эволюционная нанотехнология:

Эволюционная нанотехнология связана с наномеханиз-Мами, работы над которыми находятся на начальном этапе.

Из фул-леренов, нанотрубок, наноконусов и других аналогичных структур могут быть собраны молекулы в форме разнообразных нанодеталей — зубчатых колес, штоков, деталей подшипников и других узлов, роторов молекулярных турбин, подвижных узлов манипуляторов и т.д. Сборка готовых деталей в работоспособную механическую конструкцию может осуществляться с использованием самосборщиков с прикрепленными к деталям биологическими макромолекулами, способными избирательно соединяться друг с другом.

Изделия, созданные на основе оптимальной сборки атомов и молекул, будут иметь предельно высокие характеристики.

Радикальная нанотехнология:

Иными словами создания нанороботов.

Они способны к перемещению в окружающей среде и снабжены бортовой системой управления. Нанороботы могут быть использованы для решения широкого круга задач, включая диагностику и лечение болезней, в том числе борьбу со старением, для перестройки организма человека «по заказу», изготовления сверхпрочных конструкций.