<<
>>

История развития НТ

Тот факт, что достаточно мелкие частицы различных веществ обладают свойствами, зачастую совершенно не похожими на свойства этих веществ в объемной фазе, был известен (во всяком случае, эмпирически) ученым и технологам очень давно.

Известно, что еще древние римляне применяли сверхмалые частицы золота или серебра и золота для того, чтобы придавать бокалам и другим стеклянным изделиям особо характерную окраску (например, таким способом изготавливались знаменитые римские рубиновые кубки, один из которых показан на рис. 2.3). Не вдаваясь в детали производства, отметим, что эффект достигался введением в материал наночастиц благородного металла, что и придавало стеклу необычные оптические свойства. Стоит подчеркнуть (исходя из приведенного выше определения НТ), что в данном случае мы не можем говорить о НТ в строгом смысле этого понятия, поскольку процесс осуществлялся древними стеклодувами неосознанно, без четкого представления о реальных связях между величиной частиц и эффектом рассеивания света. Можно привести много других примеров такого практического использования наносистем, не основанного на строгих определениях и знаниях. Например,

Рис. 2.3. Кубок Ликурга (4 век. Национальный Британский исторический музей). Бокал, на который нанесены частицы размером в 70 нм (содержащие семь частей серебра и три части золота), кажется зеленым в отраженном свете и красным при подсветке сзади

коллоидные суспензии, т. е. системы с частицами меньше микрометра в жидкой среде, известны уже десятки лет, не говоря уже о многих фармацевтических препаратах, в которых наночастицы выступают носителями лекарственных препаратов, и т. д.

Строго говоря, истинным предвестником и основателем НТ сегодня следует считать знаменитого американского физика и лауреата Нобелевской премии Ричарда Фейнмана, который достаточно подробно рассмотрел последствия безграничной миниатюризации с позиций теоретической физики в своем известном выступлении перед американским физическим обществом в декабре 1959 г.

(Feynman, 1959). Фейнман с очень общей точки зрения проанализировал возможности изменения масштабов электромеханических приборов, электрических схем и проблему записи, сжатия и сохранения информации. Идеи Фейнмана казались слушателям фантастическими, поскольку практическая реализация предлагаемых им устройств и механизмов считалась проблемой далекого будущего или вообще невозможной. Сегодня мы убеждаемся, что идеи великого физика оказались

вполне реалистичными, а многие из них уже воплощены в математических расчетах и практических применениях.

При этом сам Фейнман не пользовался термином «нанотехнология», поскольку это понятие было введено в обиход позднее (1974) японцем Норио Танигучи. Долгое время термин не получал широкого распространения среди специалистов, работавших в связанных областях, так как Танигучи использовал понятие нано- только для обозначения точности обработки поверхностей, например, в технологиях, позволяющих контролировать шероховатости поверхности материалов на уровне меньше микрометра и т. п.

Очень важным моментом в истории НТ стало изобретение растрового туннельного микроскопа в конце 1981 года, так как этот прибор впервые позволил получить изображения отдельных атомов, а не их упорядоченных скоплений. Нобелевскую премию в области физики за изобретение этого ценного прибора получили Герд Бинниг и Гейнрих Рорер из исследовательской лаборатории фирмы IBM в Рюшликоне. Важность их открытия заключается в том, что оно затем привело к созданию целой серии приборов, позволяющих анализировать поведение вещества на молекулярном и атомном уровне, а еще позднее на этой основе реализовались возможности управления поведением атомов и молекул (подробнее об этом рассказывается в главе 5). С другой стороны, простота и удобство этих приборов привели к их очень быстрому распространению, так что сегодня невозможно себе представить исследования, разработки и производство в НТ без атомарных микроскопов, ставших стандартным оборудованием многих лабораторий.

Можно было бы привести еще несколько важных дат в истории НТ, однако необходимо подчеркнуть, что эта история сложилась из множества параллельно протекавших и непрерывных разработок в различных областях науки и техники. В частности, НТ возникла из сочетания множества технологий, связанных с микроскопическими исследованиями и анализом состояния поверхностей различных веществ в микроэлектронике. В основу НТ столь же органично вошли аналитические и методические разработки супрамолекулярной химии и биохимии вообще. Развитие НТ подразумевает также невероятный рост возможностей теоретического моделирования вообще (и наносистем, в частности), благодаря невиданному росту вычислительной мощности компьютеров, связанному с возможностями удивительной миниатюризации. С другой стороны.

НТ предполагает целенаправленное и междисциплинарное использование множества новейших математических методов для описания, использования или изготовления нанометрических систем.

Выводы: Независимо от оценки исторических корней развития, НТ базируется, в сущности, на ряде весьма важных научно-технических достижений в различных дисциплинах, а физико-математическая основа НТ является принципиально междисциплинарной. 

<< | >>
Источник: Хартманн У.. Очарование нанотехнологии. 2008

Еще по теме История развития НТ:

  1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И СОВРЕМЕННЫЕ СМИ ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЫ (12 ЧАСОВ)
  2. История развития СМК и СМИ
  3. Краткая история развития геоэкологических взглядов
  4. Тема 1 ПРЕДМЕТ ИЗУЧЕНИЯ, ТЕРМИНЫ И ПОНЯТИЯ. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ АНТРОПОЛОГИИ В РОССИИ
  5. ГЛАВА 1 Предмет, содержание и история развития антропологии
  6. История развития
  7. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ TQM В XX в. Введение
  8. История развития концепций менеджмента качества в Японии
  9. Тема 3. История развития Земли
  10. Тема 2 ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ПОЛИТИЧЕСКОЙ МЫСЛИ
  11. Проблема способностей: история развития
  12. История развития системы экологической экспертизы в России
  13. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ЯЗЫКОВРодо-племенные языки
  14. Глава 3 История развития идеи о личности
  15. История развития НТ
  16. История развития микроскопии
  17. Базовые понятия и история развития
  18. Модуль №5 «История развития жизни на Земле»
  19. 1.3.1. История развития научных взглядов на проблему понимания
  20. 1.2. История развития американо-индейских отношений: коренное население США в политике церкви и государства.