Нанотехнології: відмінності між версіями
[перевірена версія] | [перевірена версія] |
Вилучено вміст Додано вміст
Рядок 24:
На початку 2000-х років, ця область дістала підвищену наукову, політичну та комерційну увагу, що призвело до полеміки і прогресу. Розбіжності виникли з приводу визначень і [[Потенційне застосування графену|потенційних]] наслідків нанотехнологій, приклади яких наведено у доповіді Королівського товариства з нанотехнологій й які було розв'язано у публічних дебатах, між Дрекслером і Смоллі у 2001 і 2003 роках.
У той же час, з'явилася комерціалізація продуктів на основі досягнень в області [[Технологія|нанорозмірних технологій]]. Ці продукти обмежено насипним застосуванням наноматеріалів, і не пов'язано з [[Атом|атомним]] контролем над цим питанням.
== Визначення і термінологія ==
Є думка, що у світі немає на сьогоднішній день [[стандарт]]у, що таке нанотехнології,
1. У Технічному комітеті ISO / ТК 229 під нанотехнологіями мається на увазі таке:
Рядок 36:
2. За угодою, для нанотехнології, приймається масштаб від 1 до 100 нанометрів, відповідно до визначення, використовуваного Національною Нанотехнологічною Ініціативою у [[Сполучені Штати Америки|США]]. Нижня межа встановлюється за розміром [[Атом водню|атомів]] (водень має найменші атоми, чверть діаметра яких дорівнюють, приблизно, нм).
3. Згідно з «Концепцією розвитку в [[Російська Федерація|Російській Федерації]] робіт в області нанотехнологій на період до 2010 року» (2004 р.), нанотехнологія визначається як сукупність методів і прийомів, що забезпечують можливість контрольованим чином створювати й модифікувати об'єкти,
Практичний [[чинник]] нанотехнологій,
Нанотехнології і, особливо, молекулярна технологія — нові, дуже мало досліджені дисципліни. Основні відкриття, що передбачаються у цій області, поки не зроблено. Тим не менше, проведені дослідження, вже дають практичні результати. Використання у нанотехнології передових наукових досягнень, дозволяє відносити її до високих технологій. Розвиток сучасної [[Електроніка (торгова марка)|електроніки]] йде шляхом зменшення розмірів пристроїв. З іншого боку, класичні методи виробництва, наближаються до свого природного економічного та технологічного бар'єру, коли розмір пристрою зменшується ненабагато, натомість, економічні витрати зростають [[Показникова функція|експоненціально]]. Нанотехнології — наступний логічний крок розвитку електроніки та інших наукоємних виробництв.
== Властивості ==
Властивості наносистем багато в чому відрізняються від властивостей більших об'єктів, що складаються з тих самих [[атом]]ів і [[молекула|молекул]]. Наприклад, наночастинки [[Pt|платини]], набагато ефективніше очищають автомобільні [[Вихлопні гази|вихлопи]] від токсичних забруднювачів, ніж звичні [[Платиноїди|платинові]] [[каталізатор]]и. Одношарові та багатошарові [[графіт]]ні циліндри нанометрової товщини, так звані [[вуглецеві нанотрубки]], прекрасно проводять електрику і тому, можуть стати заміною [[Мідь|мідним]] дротам. Нанотрубки також дозволяють створювати композитні матеріали виняткової міцності та принципово нові напівпровідникові й [[Оптоелектроніка|оптоелектронні]] пристрої. На сучасному етапі, нанотехнології використовують під час виробництва особливих сортів скла, на яких не осідає бруд (застосовується в [[Автомобільна промисловість|автомобіле]]- й [[Авіаційна промисловість|авіабудуванні]]), задля виготовлення [[Чорнило|чорнил]]; для створення [[Одяг запорізьких козаків|одягу]], який неможливо забруднити й пожмакати та інше.
== Нанотехнології на перетині сфер життєдіяльності ==
Рядок 51 ⟶ 50:
=== Медицина та нанобіотехнології ===
За [[прогноз]]ами журналу [[Scientific American]] вже в найближчому майбутньому з'являться медичні пристрої розміром з [[Поштова марка|поштову марку]]. Їх достатньо буде накласти на рану. Цей пристрій самостійно проведе аналіз крові, визначить, які медикаменти необхідно використовувати, і уприсне їх у [[кров]].
Рядок 61 ⟶ 60:
* створення нових [[Лікарські засоби|лікарських засобів]];
* методи діагностики;
* [[хірургія]], в тому числі [[трансплантація]] тканин та органів;
* тканинна [[інженерія]];
* харчові технології;
Рядок 69 ⟶ 68:
=== Електроніка та інформаційні технології ===
Особливі надії на нанотехнології покладають фахівці у галузі електроніки та інформаційних технологій.
У [[1965]] році [[Гордон Мур]], фахівець у сфері фізичної хімії, зробив знамените передбачення, яке було названо «[[Закон Мура]]». «Закон Мура» проголошує, що число транзисторів на чипі буде подвоюватися кожні 18 місяців. Протягом декількох десятиріч цей прогноз доводив свою точність. Нині виробники комп'ютерних чипів зіштовхнулись із складностями [[Мініатюризація (біологія)|мініатюризації]]: щоб підтверджувати «Закон Мура», потрібно, щоб транзистор був не більшим 9 нанометрів. За прогнозом Міжнародного Консорціуму Напівпровідникових Компаній, цей рівень розвитку технології буде досягнуто до [[2016]] року.
Рядок 77 ⟶ 76:
=== [[Екологія]] ===
Нанотехнології здатні також, стабілізувати екологічну обстановку. Нові види промисловості не вироблятимуть [[Відходи|відходів]], що отруюють [[Земля|планету,]] а [[наноробот]]и зможуть знищувати наслідки старих забруднень. Крім того, нанотехнології нині використовуються для фільтрації води
=== [[Сільське господарство]] ===
Рядок 83 ⟶ 82:
=== [[Енергетика]] ===
Завдяки нанотехнологіям, вченим вдається домогтися все кращого поглинання сонячної енергії. Однією із прогресивних компаній, що здійснює дослідження у цій галузі, є Sandia National Laboratories. Її фото-поглинальні плівки характеризуються на 20 % кращим [[Фотоефект|фотоелектричним ефектом]], ніж сучасні сонячні [[Сонячна енергетика|елементи на основі кремнію]].
На основі нанотехнологій американська компанія [[Engelhard]], створила щось на зразок «молекулярних воріт», крізь які проходять молекули двоокису вуглецю, а більші молекули (метанові) залишаються у речовині. Практичне застосування, це знаходить, задля фільтрації двоокису вуглецю із природного газу, а також під час створення автомобільних каталізаторів.
[[Hydrocarbon Technologies]], дочірня компанія відомої американської компанії [[Headwaters]], розробила методику обробки вугілля за допомогою нанотехнологій на молекулярному рівні таким чином, щоб створити з нього екологічно чисте рідке пальне. Саме потреба, у заміні нафти сприяла тому, що китайська компанія [[Shenua Group]] ще [[2002]] року, стала партнером американців, і почала застосовувати отримане штучне пальне замість мазуту. Нанометод NxCat?, створений на іншій дочірній компанії Nanokinetix, дозволяє наповнювачам автомобільних каталізаторів ловити летючі органічні залишки вихлопних газів. А компанія [[Nanoforce]], зробила ставку на використання [[Каталізатор|нанокаталізаторів]] для очищення нафти та на технологію збору врожаю за допомогою нанометоду Poly-Web — мікроскопічних водоростей, що використовуються для виробництва [[Біоетанол|біоетанолу]].
[[Світловий діод|Світлові діоди]] належать до зовсім іншої області застосування нанотехнологій. Японська компанія [[Nichia]], є на сьогодні провідним виробником техніки освітлення на основі нанотехнологій. Їхні світлові діоди у багато разів ефективніші за звичайні лампочки. А якщо взяти до уваги, що 20 % світової енергії витрачається на [[Прожекторне освітлення|освітлення]], стає зрозуміло — перехід від звичайних [[Лампа|ламп]] на [[Світлодіодна лампа|світлові діоди]] дозволить досить суттєво [[Енергозберігаюча лампа|економити енергетичні ресурси]].
== Фундаментальні положення ==
Рядок 102 ⟶ 101:
=== ''Перспективні [[Наноматеріали|матеріали]]'' ===
Кілька явищ стають явними, якщо розмір системи зменшується. До них
Матеріали, зменшені до нанорівня, можуть показувати різні властивості порівняно з тими, які вони мають на макрорівні, і це уможливлює унікальні програми. Наприклад, непрозорі речовини, можуть стати прозорими (мідь); сталі матеріали, можуть перетворитися на горючі [[Алюміній|(алюміній]]); нерозчинні матеріали, можуть стати розчинними ([[золото]]). Такий матеріал, як золото, який є хімічно інертним за нормальних масштабів, може служити як потужний хімічний каталізатор у нанорозмірах.<ref>{{Cite news|url=https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nanotechnology&oldid=767258157|title=Nanotechnology|date=2017-02-24|language=en|work=Wikipedia|accessdate=2017-03-07}}</ref>
|