Авг 232012
 

Нанотехнология — это область науки и техники, которая занимается исследованием очень маленьких объектов (наночастиц). Первое упоминание методов, с помощью которых представляется возможность работы со столь малыми объектами, связано с лекцией известного физика Ричарда Фейнмана «Там, внизу, ещё много места» 1959 года. На этой лекции Фейнман объяснил гипотетическую возможность механического перемещения отдельных атомов при помощи другого объекта подходящего размера (манипулятора). Этот манипулятор должен быть запрограммирован на создание своей уменьшенной копии, его уменьшенная копия — на создание своей уменьшенной копии и т.д. В итоге робот будет собирать свою копию уже из отдельных атомов, т.е. по сути сможет синтезировать любые вещества лишь посредством соединения отдельных атомов. До сих пор никто не смог продемонстрировать этот способ на практике, однако и опровергнуть его не возможно, ведь он не противоречит современным законам физики.

Само понятие «нанотехнология» было введено японским физиком Норио Танигути в 1974 году при описании процесса создания полупроводниковых структур с помощью разделения, объединения и деформации материалов атом за атомом. Первые средства для исследования нанотехники были изобретены в швейцарских лабораториях IBM. Уже в 1982 году был создан первый растровый туннельный микроскоп. Исследованием нанотехнологии занимался инженер Эрик К. Дрекслер, который в своем труде «Машины создания: Грядущая эра нанотехнологии» анализировал возможность существования нанотехнологичных устройств при помощи математических расчетов. Нанотехнологии стали стремительно развиваться вплоть до наших дней.

В середине XX столетия нанотехнология была лишь гипотезой, которую ученые пытались доказать или опровергнуть в основном из-за банального любопытства. Но после исследований стало ясно, что нанотехнологии найдут широкое применение в нашей жизни, более того, позволят создавать незаменимые в производстве материалы. В процессе создания наночастиц (т.е. частиц размерами от 1 до 100 нанометров), что вещество таких размеров имеет совсем другие свойства, в отличии от крупных частиц вещества. Наночастицы могут ускорять химические реакции, повышать концентрацию веществ, неплохо накапливать солнечную энергию. Кроме того, они заметно уменьшают объем физических носителей информации (нанотехнологии применяют при создании процессоров, чипов и жестких дисков). Без нанопорошка не было бы чипов Athlon AMD и Intel Pentium. Ученые из компании IBM разработали нано-ЗУ. Этот аппарат представляет собой растр из 1024 рычажков силового микроскопа. Если нужно записать «1», их кончики продавливают отверстие в мягком слое полимера. Для считывания битов миллипед проверяет поверхность на наличие дырочек. При считывании, если рычажок попадает в отверстие, его температура и сопротивление изменяются, впоследствии измеряются и преобразуются в необходимую информацию. Таким способом можно получить плотность записи до 80 Гб на см² (до этого максимально достижимая емкость была равна 8 Гб/см²). Последняя их разработка — носитель информации, в котором всего 12 атомов достаточно для надежной записи одного бита. Наноматериалом также является самый легкий материал в мире — аэрографит.

Однако перед развитием нанотехнологий давно стоит одна гипотетическая проблема — «серая слизь». Этот термин впервые употребил Эрик Дрекслер. Суть этой проблемы в том, что нанороботы могут создавать свои копии бесконечно, пока в итоге не превратятся в сплошную массу, поглотившую всё вокруг. Сам Дрекслер описывает это так:

«Представьте, что подобный репликатор, плавающий в бутылке с химикатами, делает свои копии… Первый репликатор собирает свою копию за одну тысячу секунд, затем уже два репликатора собирают ещё два за следующую тысячу секунд, теперь уже четыре собирают ещё четыре, а восемь собирают ещё восемь. Через десять часов их уже не тридцать шесть, а свыше 68 миллиардов. Менее чем за день они наберут вес в тонну, менее чем за два дня они будут весить больше, чем Земля, ещё за четыре часа их вес превысит массу Солнца и всех планет вместе взятых — если только бутылка с химикатами не опустеет задолго до того времени».

Однако в 2004 году Декслер заявил, что развитие такого сценария маловероятно. Он считает, что наномашины, обладающие способностью к саморепликации, вряд ли когда-нибудь получат широкое распространение.

VN:F [1.9.20_1166]
Rating: 4.3/5 (6 votes cast)
Нанотехнологии, 4.3 out of 5 based on 6 ratings
Показать комментарии