Технология, имеющая дело с мельчайшими объектами (нано — по-гречески «карлик»; это слово используется как приставка к единицам измерения и означает миллиардную долю исходной единицы). В нанотехнологии исследователи разрабатывают устройства размером с молекулу, позволяющие управлять структурой вещества даже на атомном уровне. Сторонники развития этих новых научных методов утверждают, что возможно по меньшей мере в принципе конструировать аппаратуру нанометрового масштаба для прямой «сборки» молекулярных и атомных компонентов. Исследователи Альмаденского научного центра компании IBM в Сан-Хосе (шт. Калифорния, США) с помощью наконечника сканирующего туннельного микроскопа попытались расположить отдельные молекулы на поверхности, хотя и с невысокой точностью.
Будущая нанотехнология сможет построить наномеханизмы, которые могли бы извлекать загрязняющие вещества из атмосферы или исправлять биологические аномалии, такие, как раковые опухоли, — возможно, посредством микрохирургического внедрения в пораженные клетки для их «ремонта». Пока нанотехнология находится лишь в младенческом состоянии, и скептики сомневаются в возможностях ее будущего полезного применения.
НАНОТЕХНОЛОГИЯ
Нанотехнология
Источник: Словарь научной грамотности. 1997 г.
НАНОТЕХНОЛОГИЯ
управление процессами на уровне атомов и молекул, применяемое при изучении, производстве и использовании структур и систем, состоящих из наномасштабных элементов (1—100 нм) для получения объектов с новыми химическими, физическими, биологическими свойствами. Основной единицей измерения в нанотехнологических исследованиях является нанометр — миллиардная доля метра (1 нм = 10–9 м). В таких масштабах привычные макроскопические технологии обращения с материей часто неприменимы, а микроскопические явления, пренебрежимо слабые в привычных масштабах, становятся намного значительнее, проявляются квантовые эффекты и эффекты межмолекулярных взаимодействий, такие как вандерваальсовы взаимодействия. Нанотехнологическая наука — одна из сфер человеческой деятельности, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомарной структурой путем контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами. Наноматериалы — материалы, разработанные на основе наночастиц с уникальными характеристиками, вытекающими из микроскопических размеров составляющих. Углеродные нанотрубки — протяженные цилиндрические структуры диаметром от одного до нескольких десятков нанометров и длиной до нескольких сантиметров, состоящие из одной или нескольких свёрнутых в трубку гексагональных графитовых плоскостей. Фуллерены — молекулярные соединения, принадлежащие классу аллотропных форм углерода и представляющие собой выпуклые замкнутые многогранники, составленные из четного числа трехкоординированных атомов углерода. Графен — монослой атомов углерода. Графен можно использовать как детектор молекул (NO2), позволяющий детектировать приход и уход единичных молекул. Графен также считают перспективным материалом, который заменит кремний в интегральных микросхемах. Графен обладает уникальными токопроводящими свойствами, которые позволяют ему служить как очень хорошим проводником, так и полупроводником. Кроме того, графен чрезвычайно прочен на разрыв и на прогиб.
Источник: Философский словарь инженера. 2016
НАНОТЕХНОЛОГИЯ
приставку «нано» – от греч. карлик – придумал японский ученый Танигучи) – 1) закономерный этап развития технологии, связанный с управлением веществом на атомно-молекулярном уровне и объединяющий гуманитарную и инженерную философию техники; 2) совокупность методов и приемов, обеспечивающих возможность контролируемым образом создавать имодифицировать объекты, включающие компоненты с размерами менее 100 нм, хотя бы в одном измерении, и в результате этого получившие принципиально новые качества, позволяющие осуществить их интеграцию в полноценно функционирующие системы большого масштаба; 3) в более широком смысле – это методы диагностики, характерологии и исследований различных объектов. Ю.Д. Третьяков дает эпистемологическое определение нанотехнологии: это областьзнания, ориентированная на изучение и применение материалов, которые наноструктурированы и имеют размер частиц от 1 до 100 нанометров». Г.Г. Еленин утверждает, что нанотехнология – это «междисциплинарная область науки, в которой изучаются закономерности физико-химических процессов в пространственных областях нанометровых размеров с целью управления отдельными атомами, молекулами, молекулярными системами при создании новых молекул, наноструктур, наноустройств и материалов со специальными физическими, химическими и биологическими свойствами». В зарубежных источниках наукой и технологией в наномасштабе называют фундаментальное понимание и получаемые вследствие него технологические преимущества, возникающие при использовании новых физических, химических и биологических свойств систем, промежуточных, по размеру между отдельными атомами, молекулами и массивными материалами, где можно контролировать свойства, промежуточные между двумя граничными состояниями (Дрекслер определил, что нанотехнология – это технология, основанная на манипуляции отдельными атомами и молекулами для построения структуры к сложным, атомным спецификациям, а Кобаяси заключил, что нанотехнология – это совокупность прикладных исследований нанонауки и их практических применений, включая промышленное производство и социальные приложения). Нанонаука – это междисциплинарная область знания, исследующая свойства и закономерности частиц от 1 до 100 нанометров. Нанотехнология – это система приемов, позволяющих создавать и изменять наноразмерные объекты в целях получения новых предметных свойств. Понятие нанонауки имеет свой смысл только, когда ее результаты находят свое практическое применение в технологии, иначе она остается наукой, продолжающей изучение мира элементарных частиц, начатого с конца XIX в. Прикладной характер нанонауки и предпосылки тотальности нанотехнологий выражаются в том, как с начала XXI нанотехнологии имеют конкретные достижения в самых различных сферах – таких как – создание новых материалов, медицина, оптика и электроника, бытовые предметы. Общими для всех определений являются: 1) приставка «нано», означающая размер; 2) закономерная конвергенция науки и технологий, которые не противоречат друг другу (хотя по-разному в них предстает сама человеческая деятельность: то созиданием и изменением, то изучением и применением, то управлением атомами, то пониманием и получением).
Источник: Философия науки и техники: словарь
НАНОТЕХНОЛОГИЯ
междисциплинарная обл. фундаментальной и прикладной науки и техники. Слово «нано» означает 10-9. Напр., 1 нм = 10-9м. Н. вкл. в себя теор. обоснование, практ. методы исследования, анализа, синтеза, производства и применения продуктов с заданной атомарной структурой путем контролируемого манипулирования отд. атомами и молекулами. Мир по массе и величине объектов делится на три класса: мегамир (греч. megas — огромный; это планеты, звезды, галактики и вселенная в целом), макромир (греч. makros — большой; это мир, непосредственно окружающий нас) и микромир (греч. mikros — малый; это молекулы, атомы, атомные ядра, элементарные и фундаментальные частицы). Микрообъекты даже одного вида имеют разл. размеры, но можно говорить об их средней величине. Средний (типичный) размер молекулы равен 10-8м, средний размер атома — 10-10м, средний размер атомного ядра — 10-15м. Н., с одной стороны, имеют дело с объектами, характеристические размеры к-рых менее 100 нм. Во-первых, это наночастицы и нанопорошки: у них три характеристических размера находятся в диапазоне до 100 нм. Во-вторых, это нанотрубки и нановолокна: у них два характеристических размера (напр., диаметр и толщина стенок) находятся в диапазоне до 100 нм. В-третьих, это нанопленки: у них один характеристический размер (толщина) находится в диапазоне до 100 нм. С др. стороны, объектами нанотехнологий м.б. макроскопические объекты, но их атомарная структура контролируемо создается на уровне отд. атомов. На уровне Н. определяющими становятся микроскопические явления: свойства и особенности взаимодействия отд. атомов и молекул, квантовые эффекты, несущественные на макроуровне. В практ. плане Н. связаны с производством устройств и их элементов, необходимых для создания, обработки и манипуляции атомами, молекулами и частицами с размерами 1-100 нм. Хотя Н. находится сегодня на начальной стадии развития, можно уже говорить о ее опред. успехах. Напр., развитие совр. электроники идет по пути уменьшения размеров устройств. При классич. методах производства небольшое уменьшение размера техн. устройства приводит к росту экон. затрат по экспоненте. Н. — это след. логич. шаг в микроэлектронике и др. наукоемких производствах. Уже сегодня с помощью атомно-силового микроскопа (АСМ), дающего увеличение ? 5?106 раз, можно не только увидеть отд. атомы, но и избирательно воздействовать на них. Сверхтонкие пленки органич. материалов применяются для производства солнечных батарей. Тщательно очищенные наночастицы могут самовыстраиваться в опред. структуры (самоорганизация). Микролитография позволяет получать на поверхности матриц плоские объекты размером до 50 нм, применяющиеся в электронике (микросхема, наносхема). В 2005 г. удалось получить графен — монослой атомов углерода, позволяющий фиксировать приход и уход отд. молекул. В перспективе он может заменить кремний в интегральных схемах. В 2005 г. компания «Intel» создала прототип процессора, структурные элементы к-рого имеют размер ? 65 нм. В 2006 г. успешно завершились испытания автомобильных наноаккумуляторов, что открывает прямой путь к широкому использованию электромобилей. Австрал. ученые предложили изготовлять бронежилеты из материалов на основе углеродных нанотрубок, обладающих отталкивающим свойством. В наст. время развитые страны, в т.ч. Россия, значительно увеличивают затраты на развитие разл. направлений Н.: наноинженерии, наноэлектроники, нанобиотехнологии, наноматериалы для энергетики, космоса и т.д. Ф.М.Дягилев
Источник: История и философия науки. Энциклопедический словарь