А Л Ь Ф А - О М Е Г А
Главная | НАНОТЕХНОЛОГИЯ | Регистрация | Вход
Приветствую Вас Гость | RSS
ПОИСК
Вход на сайт
ГЕОРГИЙ СИДОРОВ
СТАТИСТИКА

Онлайн всего: 10
Гостей: 9
Пользователей: 1
alpha-omega
УГЛАНОВ ВИТАЛИЙ ЮРЬЕВИЧ
ПОДБОР ПО ПАРАМЕТРАМ

 НАНОТЕХНОЛОГИИ ПОД МИКРОСКОПОМ:

введение
Официальные сайты:
http://www.nanonewsnet.ru/ Сайт о нанотехнологиях #1 в России
http://www.ijam.ru/?p=57     -  Блог технологических предпринимателей
http://www.nanometer.ru/    -  Студенческий союз...
 
     По мнению экспертов, нанотехнологии произведут такую же революцию в манипулировании материей, какую произвели компьютеры в манипулировании информацией. На Уолл-Стрит нанотехнология сегодня является одним из buzzwords – громких слов, таких, что четыре заветных буквы NANO в названии компании производят на курс ее акций такой же эффект, как и окончание TRONIC в далеких 70-х. Из аналитического доклада о будущем нанотехнологий, подготовленного банком Credit Suisse First Boston: «нанотехнология является классической "технологией общего назначения". Другие технологии общего назначения - паровые двигатели, электричество и железные дороги - становились основой для промышленных революций. Нововведения такого рода обычно начинают свое развитие, как очень грубые технологии с ограниченными вариантами использования, но затем быстро распространяется на другие сферы жизни. Это приводит к началу "процесса креативной деструкции" (процесс, в котором новая технология или продукт предоставляют новые возможности и лучшие решения, результатом чего является полная замена предшествующей технологии или продукта. Так электричество заменило пар, а электронная почта - телеграф). В ближайшем будущем креативная деструкция не только будет продолжаться, но и ускорится, и нанотехнология будет ее ядром.
 
ОПРЕДЕЛЕНИЕ
    Нанотехнология — область прикладной науки и техники, занимающаяся изучением свойств объектов и разработкой устройств размеров порядка нанометра (по системе единиц СИ, 10-9 метра).
    Государство в Концепции развития в РФ работ в области нанотехнологий до 2010 года дает следующее определение:
    Нанотехнологии — совокупность методов и приёмов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать и модифицировать объекты, включающие компоненты с размерами менее 100нм, хотя бы в одном измерении, и в результате этого получившие принципиально новые качества, позволяющие осуществить их интеграцию в полноценно функционирующие системы большого масштаба; в более широком смысле этот термин охватывает также методы диагностики, характерологии и исследований таких объектов.
 
     В Википедии кто-то дал такое определение:
     Нанотехнология — область прикладной науки и техники, занимающаяся изучением свойств объектов и разработкой устройств размеров порядка нанометра (по системе единиц СИ, 10-9 метра).
     В популярной печати используется ещё более простое и доходчивое для обывателя определение:
     Нанотехнологии — это технологии манипулирования веществом на атомном и молекулярном уровне.
 
     Программа координации работ в области нанотехнологий и наноматериалов в Российской Федерации, одобрена распоряжением Правительства Российской Федерации от 25 августа 2006 г. N 1188-р
 
     Приказ Минобрнауки России от 27 ноября 2006 г. N293 "Об организации конкурса по определению головной научной организации Программы координации работ в области нанотехнологий и наноматериалов в Российской Федерации" (победитель - ФГУ РНЦ «Курчатовский институт»)
     Федеральный закон Российской Федерации от 19 июля 2007 г. N 139-ФЗ "О Российской корпорации нанотехнологий"
 
ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ
     1931 год. Немецкие физики Макс Кнолл и Эрнст Руска создали электронный микроскоп, который впервые позволил исследовать нанообъекты.
     1968 год.  Альфред Чо и Джон Артур, сотрудники научного подразделения американской компании Bell, разработали теоретические основы нанотехнологии при обработке поверхностей.
     1974 год. Японский физик Норио Танигучи ввел в научный оборот слово "нанотехнологии", которым предложил называть механизмы, размером менее одного микрона. Греческое слово "нанос" означает "гном", им обозначают биллионные части целого.
     1981 год. Германские физики Герд Бинниг и Генрих Рорер создали микроскоп, способный показывать  отдельные атомы.
     1985 год. Американские физики Роберт Керл, Хэрольд Крото и Ричард Смэйли создали технологию, позволяющую точно измерять предметы, диаметром в один нанометр
     1986 год. Нанотехнология стала известна широкой публике. Американский футуролог Эрик Дрекслер опубликовал книгу, в которой предсказывал, что нанотехнология в скором времени начнет активно развиваться.
     1989 год. Дональд Эйглер, сотрудник компании IBM, выложил название своей фирмы атомами ксенона.
     1998 год. Голландский физик Сеез Деккер создал транзистор на основе нанотехнологий.
     1999 год. Американские физики Джеймс Тур и Марк Рид определили, что отдельная молекула способна вести себя также, как молекулярные цепочки.
     2000 год. Администрация США поддержала создание Национальной Инициативы в Области Нанотехнологии. Нанотехнологические исследования получили государственное финансирование. Тогда из федерального бюджета было выделено $500 млн.
     2001 год.  Марк Ратнер, автор книги "Нанотехнологии: Введение в Новую Большую Идею", считает, что нанотехнологии стали частью жизни человечества именно в 2001 году. Тогда произошли два знаковых события: влиятельный научный журнал Science назвал нанотехнологии - "прорывом года", а влиятельный бизнес-журнал Forbes - "новой многообещающей идеей". Ныне по отношению к нанотехнологиям периодически употребляют выражение "новая промышленная революция".
     2002 год. Сиз Деккер соединил углеродную трубку с ДНК, получив единый наномеханизм
 

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ НАНОТЕХНОЛОГИЙ

Перечислить все области, в которых эта глобальная технология может существенно повлиять на технический прогресс, практически невозможно. Можно назвать только некоторые из них:
     -элементы наноэлектроники и нанофотоники (полупроводниковые транзисторы и лазеры;
     -фотодетекторы; солнечные элементы; различные сенсоры);
     -устройства сверхплотной записи информации;
     -телекоммуникационные, информационные и вычислительные технологии; суперкомпьютеры;
     -видеотехника — плоские экраны, мониторы, видеопроекторы;
     -молекулярные электронные устройства, в том числе переключатели и электронные схемы на молекулярном уровне;
     -нанолитография и наноимпринтинг;
     -топливные элементы и устройства хранения энергии;
     -устройства микро- и наномеханики, в том числе молекулярные моторы и наномоторы, нанороботы;
     -нанохимия и катализ, в том числе управление горением, нанесение покрытий, электрохимия и фармацевтика;
     -авиационные, космические и оборонные приложения;
     -устройства контроля состояния окружающей среды;
     -целевая доставка лекарств и протеинов, биополимеры и заживление биологических тканей, клиническая и медицинская диагностика, создание искусственных мускулов, костей, имплантация живых органов;
     -биомеханика; геномика; биоинформатика; биоинструментарий;
     -регистрация и идентификация канцерогенных тканей, патогенов и биологически вредных агентов; 
     -безопасность в сельском хозяйстве и при производстве пищевых продуктов.
 
     В 81-ом году, когда в швейцарском отделении IBM был разработан сканирующий туннельный микроскоп - прибор, чувствительный к изменениям туннельного тока между поверхностью материала и сверхтонкой иглой.
     29 января 1999 Исследовательская группа Чикакского Северо-Западного Университета (Northwestern University) опубликовала метод, названный ими dip-pin lithography, позволяющий чертить линии шириной в несколько атомов на поверхности золота. В июня 2000 года они представили на суд публики 8-ми перьевой наноплоттер способный создавать 8 идентичных изображений молекулярными чернилами с точностью рисунка до 1 молекулы и шириной линии 30 молекул.
     И вот 25.01.2001 "АК&M" сообщил что в Японии создан молекулярный двигатель. Суперминиатюрная конструкция состоит из трех частей: иона металла и двух молекул порфинина - сложного циклического соединения, в состав которого входит хлорофилл, преобразующий свет в органические вещества. При определенной температуре ион притягивает с двух сторон молекулы и под воздействием света и электрического напряжения те начинают вращаться. По мнению создателей, эта разработка открывает фантастические возможности в области молекулярных технологий. Энергия такого двигателя может быть использована в медицине при создании микроскопических препаратов или клеток-трансплантантов.
     В июне 2001 года нанотехнологов ждал новый прорыв.
     Роботы размером с рисовое зерно созданы Казуши Ишиямой (Kazushi Ishiyamа) из японского Tohuku University. Этими машинками, имеющими внутри цилиндрические магниты длиной 8 мм и диаметром менее 1 мм, можно управлять с помощью электромагнитного поля, под воздействием которого роботы вкручиваются туда, куда надо вкрутиться. Ишияма разработал два прототипа - для жидкой и для плотной среды. Результаты первых испытаний обнадеживают: робот для жидкости успешно передвигался в емкости, заполненной силиконом, а "плотный" робот оказался в состоянии проходить сквозь двухсантиметровый бифштекс. Одно из устройств Ишияма оснастил металлическим шипом: предполагается, что, нагреваясь, он будет разрушать раковые клетки. Вводить в вены такую машинку можно через обычную иглу.
     По словам Ишиямы, его разработка в перспективе может оказаться намного эффективнее используемых сейчас катетеров. Если удастся сконструировать еще более миниатюрные устройства, они смогут проникнуть и в самые мелкие, а потому пока недоступные, сосуды, находящиеся, например, в головном мозге. Впрочем, ни в какие сосуды новые роботы еще не вводили. Их использование в хирургических операциях - дело неблизкого будущего. Остается масса проблем: прежде всего, специалисты опасаются, как бы эти машинки не застряли где-нибудь внутри.
 
АКТИВНОСТЬ
     В мире от 1000 до 2500 организаций, деятельность которых связана с нанотехнологиями с общей численностью от 11 000 до 33 000 человек.
 
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОЛИТИКА
     Федеральный закон от 23 августа 1996 г. № 127-ФЗ «О науке и государственной научно-технической политике».
     «Основы политики Российской Федерации в области развития науки и технологий на период до 2010 года и дальнейшую перспективу», утверждены Президентом Российской Федерации 30 марта 2002 г. № Пр-576;
     «Приоритетные направлений развития науки, технологий и техники Российской Федерации», утверждены Президентом Российской Федерации 30 марта 2002 г. № Пр-577;
     «Перечень критических технологий Российской Федерации», утверждены Президентом Российской Федерации 30 марта 2002 г. № Пр-578.
     «Концепция развития в Российской Федерации работ в области нанотехнологий на период до 2010 года», одобрена Правительством Российской Федерации 18 ноября 2004 г. № МФ-П7-6194.
     «Программа развития в Российской Федерации работ в области нанотехнологий и наноматериалов до 2015 года» (Проект)
 
В РОССИИ СУЩЕСТВУЮТ
     исследовательские ядерные реакторы: Дубна, Москва, Гатчин, Заречной
     источники синхротронного излучения: Москва, Новосибирск, Зеленоград, Дубна
     сканирующие зондовые микроскопы: 90 институтов РАН, Зеленоград.