Что есть нанотехнологии?
| Вид материала | Документы |
- Что есть нанотехнологии?, 29.05kb.
- Что есть нанотехнологии в жизни человека?, 51kb.
- Программа элективного курса «Нанотехнологии: когда размер имеет значение» (32 часа), 73.91kb.
- Xi международная научно-практическая конференция «Нанотехнологии в промышленности», 15.37kb.
- Л. Филатова А. В. Грезнева на собрании трудового коллектива, посвященном началу, 326.07kb.
- Нанотехнологии, 258.63kb.
- Сказал, что в отличие от других областей экономики и социальной сферы вопрос о том,, 55.43kb.
- Цикл видеолекций "Мир нанотехологий": Гудилин Е. А. (Нанохимия, творчество и карьера);, 20.67kb.
- Могут ли нанотехнологии сделать память компактней?, 76.31kb.
- Разработка нанокомпозитных электродов для источников тока в электронике, 249.64kb.
Что есть нанотехнологии?
«Нано» было всегда и повсюду. Действительно, в каждой клетке нашего организма работают удивительные биологические наномоторы, например кинезин, умеющий «шагать» по микротрубочкам. А фуллерен, рожденный четверть века назад, теперь находят по всей Вселенной, и даже считают его возможным прародителем жизни на Земле. Но и «технологии» на уровне «нано», тоже родились не после лекции Р.Фейнмана «Там внизу много места» в 1959 г. Первобытные люди знали, насколько острыми могут быть орудия из кремня, живописцы умели делать краски с наночастицами, а кузнецы ковали крепчайшую сталь, изменяя ее наноструктуру. Может быть тогда и нет такой науки нанотехнологии? А может быть нанотехнологии это основа основ?
Давайте попробуем разобраться. Вообще, что есть наука с технической, а не гуманитарной точки зрения? Скорее всего, наука - это накопленный столетиями комплекс знаний и открытых человечеством законов, объясняющих происходящее вокруг нас и являющихся двигателем процесса исследования и познания. Каждый закон можно, так или иначе, обосновать, привести доказательство. Наука не стоит на месте, она постоянно развивается за счет новых идей и людей, стремящихся преобразить нашу жизнь к лучшему. Конечно, первобытные люди сделали большое открытие, обнаружив насколько остры орудия из кремния, но где здесь наука?! Их открытие было получено простым методом перебора, не подкреплённого ни идеями, ни обоснованиями, они ведь даже и предположить то не могли, что именно кремний будет удовлетворять их взысканиям! Принцип получения кузнецами крепчайшей стали, а художниками необычных красок тот же. Эти технологии производства оттачивались годами и передавались из поколения в поколение, но за ними не стояли эксперименты и исследования ученых. Кузнецы и художники даже и не догадывались, что первые изменяют структуру стали, а вторые создают краски с наночастицами. По-прежнему, наблюдение и метод перебора были главными двигателями прогресса. Если же говорить о динамичном развитии науки и применении её в производственных процессах, то начало этому было положено только после эпохи средневековья, в конце 17 века. Для России развитие науки, прежде всего, связано с великим именем Петра I и его ин новаторской политикой. Благодаря императору приглашались иностранные специалисты и учёные (Леонард Эйлер, Даниил Бернулли и др.), было положено начало печати учебников по техническим дисциплинам, например, «Арифметика» Л.Ф. Магницкого, построены университеты и академии наук, среди которых наиболее выделяются Императорский московский университет (1755г.) и Петербургская академия наук(1725г.).
Так что же есть нанотехнологии? Полагаясь на выше сделанные выводы, мы смело можем сказать, что ни во времена австралопитеков и кроманьонцев, ни в средневековье науки нанотехнологии не было, как не было и осознания процессов, происходящих на уровне «нано». Нанотехнологии являются новой многогранной наукой, отличающейся симбиотическим взаимодействием с физикой, химией, биологией, математикой и другими техническими направлениями. Но вернёмся на несколько столетий назад и постараемся ответить ещё на один вопрос. А так ли необходимо было осознание нанопроцессов во времена кузнецов и царей? Однозначно ответить на этот вопрос нельзя. С одной стороны, человечеству того времени явно было не до науки, оно тонуло в войнах за раздел земель, да и сильное влияние религиозности искореняло научные взгляды, с другой стороны, чем раньше идёт познание сложного, тем лучше. Ведь если бы нанотехнологии получили своё развитие гораздо раньше, то, возможно, мы уже могли бы прокатиться на террааэромобилях, способных передвигаться как по земле, так и по воздуху, поднимались бы в космос на лифте, а не «дырявили» бы многострадальную оболочку земли своими ракетами и спутниками. Мы, в конце концов, победили бы многие тяжёлые заболевания - СПИД, рак туберкулёз, сахарный диабет и другие.
Можно ли считать, что нанотехнологии являются основой основ? Конечно, окончательно так утверждать не стоит, как не стоит и исключать того, что, манипулируя объектами, например, пикомира, можно было бы гораздо обширнее и глубже изменять свойства интересующих нас веществ или тел, ведь всё даже самое большое состоит из малого и на этом держится. Как тут не вспомнить знаменитое изречение Харви Маккея: «Мелочи не играют решающей роли. Они играют всё». Однако бесспорным является то, что нанотехнологии – это новая ступень на пути развития человечества и польза нанотехнологий в будущем неоценима, хотя уже сейчас они приносят первые плоды, разбивая ошибочное представление о себе, как о красивом рекламном баннере. Благодаря новой науке, уже сегодня находят широкое применение наностёкла, представляющие собой группу разнообразных материалов, состоящих из стеклянной матрицы и распределенных в ней наночастиц, которые могут быть как кристаллическими, так и аморфными (стеклянными), или вовсе отсутствовать. Наностёкла используют, например, для изготовления стеклокерамических плит, которые способны, не трескаясь, выдерживать неравномерный нагрев. Точнейшие технологии не обошли вниманием и развитие электроники. Созданы транзисторы на углеродных нанотрубках и плёночные транзисторы. Развивается технология печати, способная существенно ускорить технологические процессы, связанные с изготовлением плат и напылением электродов. Теперь всё это сможет сделать специальный принтер, причём как на твёрдой, так и на гибкой подложке.
Среди других направлений нанотехнологий можно выделить нанолитографию. Нанолитография - это не только метод подготовки поверхности путём использования некого шаблона, определяющего свойства конечного образца, но и новое направление в современном искусстве. Этим методом можно «написать», например, портрет или пейзаж, размерами всего 10 X 10 нм. Развитие литографии ориентировано на создание топологического рисунка на поверхности монокристаллических кремниевых пластин. Литографические схемы предполагается использовать в микроэлектронике для производства вычислительных машин. Если же говорить о потенциальном применении нанотехнологий, то сейчас развивается нанофармакология, занимающаяся разработкой препаратов, действующей основой которых являются наноструктурированные лекарственные формы, позволяющие добиться направленного действия нанолекарства, его лучшей растворимости и усвояемости организмом. Разрабатывается создание «искусственных клеток» (фагоцитов, респироцитов и др.), способных получать энергию АТФ и регулировать жизненно важные процессы в организме, параллельно подкрепляя иммунную систему человека. И это далеко не полный список всех возможных применений нанотехнологий.
В заключении хотелось бы отметить, что нам не следует опасаться новой науки, так как она вполне может поспособствовать улучшению экологии и безопасности производства, для этого уже созданы первые наносенсоры («искусственный нос или язык»), способные обнаружить загрязнения окружающей среды даже в небольших количествах, а также сенсоры, выявляющие превышение допустимой концентрации ядовитых газов, например, метана. Я верю в пользу нанотехнологий для общества и считаю, что эта наука в будущем вполне способна усилить позиции нашей страны по самым разным направлениям и сделать её ведущей державой мира.