Nanotehnologija: najveća mala inovacija u tehnologiji

Autor: Judy Howell
Datum Stvaranja: 26 Srpanj 2021
Datum Ažuriranja: 23 Lipanj 2024
Anonim
Nanotechnology: A New Frontier
Video: Nanotechnology: A New Frontier

Sadržaj


Izvor: Demango23 / Dreamstime

Oduzeti:

Ako ste se pitali o nanotehnologiji, stvarnost je bolja od fikcije.

Već nekoliko ljudi nanotehnologija ima svojstven zloslutni ton. Uostalom, strastveni čitatelji znanstvene fantastike neće uskoro zaboraviti nanosmjernu kontrolu bez kontrole u najprodavanijem romanu Michaela Crichtona iz 2002. godine, „Plijen“. Ali više od desetljeća kasnije, nanotehnika je i dalje vruća tema u istraživačkim laboratorijima širom svijeta i ne čini se toliko opasnom ili gotovo kao ezoteričnom kao nekad. Ovih dana istraživanja nanotehnika provode se na mnogim različitim poljima, od proizvodnje do zdravstvene zaštite, i igraju ulogu u mnogim različitim vrstama inženjerstva. No, poput mnogih riječi, mnogi su upoznati s nanotehnologijom, a da ne znaju što to zapravo znači ili kako će napredak u nanotehnologiji vjerojatno utjecati na ostatak 21. stoljeća. Pogledajmo veliki napredak koji ova mala tehnologija postiže u IT svijetu.


Što je nanotehnologija?

Jedan od prvih koraka za razumijevanje ove vrste znanosti je otkrivanje na kakve se vrste nanotehnologija bavi. Postoje dva glavna načina da se to postigne - prvi i tehnički način je malo jednostavniji - nanometar, kao osnovna jedinica veličine, je jedna milijarda metra. Drugim riječima, podijelite veličinu glave igle na oko milijun i dobit ćete nanometar.

Nanotehnologija je, dakle, u osnovi dizajn na atomskoj skali. Ili zamalo. Iako je atomska ljestvica nešto manja od nanotehnološke ljestvice, postoji velika sličnost između veličina nano materijala i onih molekula koje se prirodno javljaju. Osim toga, ako razmišljate o načinu na koji se atomi sastavljaju kako bi napravili nešto na makro skali, ima puno smisla objašnjavati kako moderne industrije koriste mikroskopske konstrukcije za stvaranje proizvoda i pokretanje istraživanja.

Nanotech u IT području

Pa, koji je smisao stvaranja nečeg tako sitnog? Odgovor je da, ako se spustite na sitne građevne blokove bilo čega, možete izraditi jače ili trajnije materijale, bolji zaštitni sloj ili premaz ili druge vrste poboljšanja. To znači velike promjene u svim vrstama proizvodnje, uključujući hranu, kozmetiku, uređaje za odjeću, zdravstvo i, naravno, elektroniku. Zato nijedno područje znanosti možda više nije pod utjecajem nanotehnoloških otkrića od IT polja, gdje nano-dizajn brzo obnavlja standarde za procesore i uređaje.


Caroline Ross suradnica je voditelja Odjela za materijale i inženjerstvo na MIT-u; dobar dio njenog rada bavi se raznim novim načinima stvaranja manjeg hardvera, gdje nano-inženjering može poboljšati i pohranu podataka i logičke aplikacije.Kaže da najveći potencijal nanotehnike leži u "produženju skaliranja i funkcionalnosti" uređaja.

U opisu načina nanotehnike koji se koristi u montaži, Ross se odnosi na mikroelektroničke uređaje koji su u osnovi izgrađeni na nanocjepljenju. Neki primjeri? Ross objašnjava da je dužina kanala tranzistora u mikroprocesorima obično 20–30 nanometara, a najgušće pakirane karakteristike u memorijskim čipovima raspoređene su na sličnoj udaljenosti, dok se debljine različitih slojeva materijala mjere i na nano skali. To daje vrlo jasan prikaz koliko su ti sustavi nevjerojatno mali - i što se može postići tako da budu još manji.

Ova sjećanja i mikroprocesori izrađeni su korištenjem nanolithografije, koja oblikuje oblike i strukture potrebne za izradu uređaja s nanocrvenom skalom. Ovaj postupak omogućuje inženjerima da slože uzorke na podlozi kako bi napravili uređaje za čuvanje podataka, logiku, senzore i ostale funkcionalnosti. Uobičajena metoda koja se naziva optička litografija industrijski je standard, kaže Ross, ali učinkovita je samo za skali od oko 25 nanometara i više. Manja nanolithografija može se učiniti postupkom koji se naziva litografija elektronskim snopovima, ali Ross ovu metodu karakterizira kao sporu i relativno skupu. Umjesto toga, Ross razmatra samostalnu montažu polimernih materijala s nanocrvenom strukom, za koje je rekla da mogu biti učinkoviti u rasponu od 10 nanometara, te mogu postati najbolji novi način za izradu ovih sitnih uređaja.

Velika budućnost

Iako je jasno da nanotehničke aplikacije imaju veliki potencijal u IT području i šire, sigurnost ovih pristupa još uvijek raste. Mnogi stručnjaci tvrde da je nanotehnologija siguran i kontrolirati način inoviranja, no izvješća pokazuju da FDA razmatra tvrdnje da bi nanotehnički inženjering u nekim potrošačkim proizvodima mogao predstavljati ozbiljne zdravstvene opasnosti.

Bez grešaka, bez stresa - Vaš korak po korak vodič za stvaranje softvera koji mijenja život bez uništavanja života

Ne možete poboljšati svoje programiranje kad nikoga nije briga za kvalitetu softvera.

Naposljetku, današnja upotreba nanotehnologije pokazuje da, iako znanstvenici i dalje istražuju potencijalne ishode, o ovoj vrsti znanosti znamo puno više nego što smo to činili prije 10 godina.

I zapamtite: Svijet je nekada uvelike bio prestravljen nevidljivom silom električne energije. Od tada smo se navikli da je imamo svuda oko nas - pa čak i unutar nas. Isto vjerovatno vrijedi i za nanotehnologiju. Činjenica da je njegova tako sićušna razlog se tiče nas, ali i ono što joj daje tako veliki potencijal.