Nano-AlifeHeSiN-TechAttosoft

Нано-технологии – что это такое?

Д.т.н., академик РАЕН, А.И. ХЕСИН

Термин "нано-технологии" в 1974 году предложил японец Норё Танигути для описания процесса построения новых объектов и материалов при помощи манипуляций с отдельными атомами. Нанометр - одна миллиардная часть метра. Размер атома - несколько десятых нанометра Все предыдущие научно-технические революции сводились к тому, что человек все более умело копировал механизмы и материалы, созданные Природой. Прорыв в область нано-технологий - совсем другое дело. Впервые человек будет создавать новую материю, которая Природе была неизвестна и недоступна Фактически наука подошла к моделированию принципов построения живой материи, которая основана на самоорганизации и саморегуляции. Уже освоенный метод создания структур с помощью квантовых точек - это и есть самоорганизация. Переворот в цивилизации - создание бионических приборов.

Для понятия нано-технология, пожалуй, не существует исчерпывающего определения, но по аналогии с существующими ныне микро-технологиями следует, что нано-технологии - это технологии, оперирующие величинами порядка нанометра. Это ничтожно малая величина, в сотни раз меньшая длины волны видимого света и сопоставимая с размерами атомов. Поэтому переход от "микро" к "нано" - это уже не количественный, а качественный переход - скачок от манипуляции веществом к манипуляции отдельными атомами.

Международная система единиц (СИ) происхождение наименований приставок.

Первые приставки были введены в 1793-1795гг. при узаконении во Франции метрической системы мер. Было принято для кратных единиц наименования приставок брать из греческого языка, для дольных - из латинского. В те годы были приняты следующие приставки: кило... (от греч. chilioi - тысяча), гекто... (от греч. hekaton - сто), дека... (от греч. deka - десять), деци... (от лат. decem - десять), санти... (от лат. centum - сто), милли... (от лат. mille - тысяча). В последующие годы число кратных и дольных единиц увеличилось; наименования приставок для их обозначения заимствовались иногда и из других языков. Появились следующие приставки: мега... (от греч. megas - большой), гига... (от греч. gigas, gigantos - великан), тера... (от греч. teras, teratos - огромный, чудовище), микро... (от греч. mikros - малый, маленький), нано... (от греч. nanos - карлик), пико... (от итал. piccolo - небольшой, мелкий), фемто... (от датск. femten - пятнадцать), атто... (от датск. atten - восемнадцать). Последние две приставки пета... и экса... - были приняты в 1975г.: "пета" ... (от греч. peta - пять, что соответсвует пяти разрядам по 10 3), "экса" ... (от греч. hex - шесть, что соответсвует шести разрядам по 10 3). Зепто- (zepto-) — дольная метрическая приставка, обозначающая 10−21. Йокто- (yocto-) — дольная метрическая приставка, обозначающая 10−24. Для наглядности приведем таблицу:

Приставка

Обозначение приставки

Множитель

Натменование множителя

русское

международное

экса

Э

E

1018=1000000000000000000

квинтиллион

пета

П

P

1015=1000000000000000

квадриллион

тера

Т

T

1012=1000000000000

триллион

гига

Г

G

109=1000000000

миллиард

мега

М

M

106=1000000

миллион

кило

к

k

103=1000

тысяча

гекто

г

h

102=100

сто

дека

да

da

101=10

десять

-

-

-

100=1

единица

деци

д

d

10-1=0,1

одна десятая

санти

с

c

10-2=0,01

одна сотая

милли

м

m

10-3=0,001

одна тысячная

микро

мк

m

10-6=0,000001

одна миллионная

нано

н

n

10-9=0,000000001

одна миллиардная

пико

п

p

10-12=0,000000000001

одная триллионная

фемто

ф

f

10-15=0,000000000000001

одна квадриллионная

атто

а

a

10-18=0,000000000000000001

одна квинтиллионная

 

Когда речь идет о развитии нано-технологий, имеются в виду три направления:

  • изготовление электронных схем (в том числе и объемных) с активными элементами, размерами сравнимыми с размерами молекул и атомов;
  • разработка и изготовление нано-машин, т.е. механизмов и роботов размером с молекулу;
  • непосредственная манипуляция атомами и молекулами и сборка из них всего существующего.

В то же время, сейчас активно развиваются нано-технологические методы, позволяющие создавать активные элементы (транзисторы, диоды) размером с молекулу и формировать из них многослойные трехмерные схемы. Возможно, именно микроэлектроника будет первой отраслью, где "атомная сборка" будет осуществлена в промышленных масштабах.

Хотя сейчас в нашем распоряжении и имеются средства для манипуляций отдельными атомами, вряд ли их можно "напрямую" применять для того, чтобы собрать что-либо практически необходимое: уже хотя бы только из-за количества атомов, которые придется "монтировать".

Однако возможностей существующих технологий уже достаточно, чтобы соорудить из нескольких молекул некие простейшие механизмы, которые, руководствуясь управляющими сигналами извне (акустическими, электромагнитными и пр.), смогут манипулировать другими молекулами и создавать себе подобные устройства или более сложные механизмы.

Те, в свою очередь, смогут изготовить еще более сложные устройства и т.д. в конце концов этот экспоненциальный процесс приведет к созданию молекулярных роботов - механизмов, сравнимых по размерам с крупной молекулой и обладающих собственным встроенным компьютером.

 

Читайте далее:

Нанотехнологии открывают новый мир по многим направлениям


©Attosoft 2007-2013. All rights reserved. At use of materials the reference to a site is obligatory

Уведомление!

Администрация НПО «АТТОСОФТ» уведомляет, что с 01 января 2014 года работы по разработке и внедрению нано компьютерных технологий прекращаются.

Серийное производство «Разумных» Nano System-on-a-Chip останавливается, в связи с подготовкой к демонтажу первой в мире реально действующей промышленной «Нанофабрики», гордости представителей прикладной науки ВПК СССР.

Россия сегодня потеряла право считаться Родиной производства «Разумных» Nano System-on-a-Chip, обладающих практически неограниченными возможностями во всех сферах человеческой деятельности.

Первой в мире реально овладев нано компьютерными технологиями, Россия за 25 лет так и не смогла обеспечить себе быстрый научно- технологический прорыв и потеряла возможность стать мировым технологическим лидером, быть вне какой-либо конкуренции.

Уникальные передовые и нано компьютерные технологии для современной России оказались преждевременными.