Nanoteknologia on perus- ja soveltavan tieteen ja teknologian ala , joka käsittelee joukkoa teoreettisia perusteluja, käytännön tutkimus-, analyysi- ja synteesimenetelmiä sekä menetelmiä tietyn atomirakenteen omaavien tuotteiden valmistamiseksi ja käyttämiseksi yksilöitä kontrolloimalla. atomeja ja molekyylejä .
Tänä päivänä (2018-2021) maailmassa ei ole yhtä standardia, joka kuvaisi nanoteknologian ja nanotuotteet.
"Nanoteknologian" käsitteen määritelmän lähestymistapoja ovat seuraavat:
joukko teknisiä menetelmiä, joita käytetään materiaalien, laitteiden ja järjestelmien tutkimiseen, suunnitteluun ja valmistukseen, mukaan lukien nanoalueen yksittäisten elementtien rakenteen, kemiallisen koostumuksen ja vuorovaikutuksen kohdennettu ohjaus ja hallinta .
Nanoteknologian käytännön puoli sisältää laitteiden ja niiden komponenttien tuotantoa, joita tarvitaan atomien , molekyylien ja nanohiukkasten luomiseen, käsittelyyn ja käsittelyyn . Ymmärretään, että esineellä ei tarvitse olla vähintään yhden lineaarisen ulottuvuuden alle 100 nm - se voi olla makroobjektia, jonka atomirakenne ohjataan muodostuvaksi yksittäisten atomien tason resoluutiolla tai sisältää nano -esineitä . Laajemmassa merkityksessä tämä käsite kattaa myös tällaisten kohteiden diagnostiikan, karakterologian ja tutkimuksen menetelmät.
Nanoteknologiat eroavat laadullisesti perinteisistä tieteenaloista, koska sellaisissa mittakaavassa tavanomaiset makroskooppiset tekniikat aineen käsittelyyn eivät useinkaan ole käyttökelpoisia ja mikroskooppiset ilmiöt, jotka ovat tavallisissa mittakaavassa mitättömän heikkoja, tulevat paljon merkittävämmiksi: yksittäisten atomien ja molekyylien ominaisuudet ja vuorovaikutukset. tai molekyylien aggregaatit (esimerkiksi Vander Waals ), kvanttiefektit .
Nanoteknologia ja erityisesti molekyyliteknologia ovat uusia, hyvin vähän tutkittuja tieteenaloja. Tärkeimpiä tällä alueella ennustettuja löytöjä ei ole vielä tehty. Meneillään oleva tutkimus tuottaa kuitenkin jo käytännön tuloksia. Kehittyneiden tieteellisten saavutusten käyttö nanoteknologiassa mahdollistaa sen viittaamisen korkeaan teknologiaan .
Nykyaikaisen elektroniikan kehitys on matkalla laitteiden koon pienentämiseen. Toisaalta klassiset tuotantomenetelmät lähestyvät luonnollista taloudellista ja teknologista estettä, jossa laitteen koko ei juuri pienene, mutta taloudelliset kustannukset kasvavat eksponentiaalisesti . Nanoteknologia on seuraava looginen askel elektroniikan ja muiden tiedeintensiivisten teollisuudenalojen kehityksessä.
Monet lähteet, pääasiassa englanninkieliset, yhdistävät ensimmäisen mainitsemisen menetelmistä, joita myöhemmin kutsuttiin nanoteknologiaksi Richard Feynmanin kuuluisaan puheeseen "Alhaalla on paljon tilaa" , jonka hän piti vuonna 1959 Kalifornian teknologiainstituutissa vuosittaisessa konferenssissa. American Physical Societyn kokous. Richard Feynman ehdotti, että yksittäisiä atomeja olisi mahdollista siirtää mekaanisesti sopivan kokoisella manipulaattorilla, ainakaan tällainen prosessi ei olisi ristiriidassa nykyään tunnettujen fysikaalisten lakien kanssa.
Hän ehdotti tämän manipulaattorin tekemistä seuraavalla tavalla. On tarpeen rakentaa mekanismi, joka luo oman kopion, vain suuruusluokkaa pienemmän. Luodun pienemmän mekanismin on jälleen luotava kopionsa, jälleen suuruusluokkaa pienempi, ja niin edelleen, kunnes mekanismin mitat ovat oikeassa suhteessa yhden atomin kertaluvun mittoihin. Samalla on tarpeen tehdä muutoksia tämän mekanismin rakenteeseen, koska makrokosmuksessa vaikuttavilla painovoimailla on yhä vähemmän vaikutusta ja molekyylien välisten vuorovaikutusten ja van der Waalsin voimat vaikuttavat yhä enemmän mekanismin toimintaa. Viimeinen vaihe - tuloksena oleva mekanismi kokoaa kopion yksittäisistä atomeista. Periaatteessa tällaisten kopioiden määrä on rajoittamaton, on mahdollista luoda mielivaltainen määrä tällaisia koneita lyhyessä ajassa. Nämä koneet pystyvät kokoamaan makroasioita samalla tavalla, atomi kerrallaan. Tämä tekee asioista suuruusluokkaa halvempia - tällaisille roboteille (nanoroboteille) on annettava vain tarvittava määrä molekyylejä ja energiaa ja kirjoitettava ohjelma tarvittavien kohteiden kokoamiseksi. Toistaiseksi kukaan ei ole kyennyt kumoamaan tätä mahdollisuutta, mutta kukaan ei ole vielä onnistunut luomaan tällaisia mekanismeja. Näin R. Feynman kuvaili ehdottamaansa manipulaattoria:
Ajattelen rakentaa sähköisesti ohjattua järjestelmää, jossa käytetään mittatilaustyönä valmistettuja "palvelurobotteja" neljä kertaa pienempien kopioiden muodossa käyttäjän "käsistä". Tällaiset mikromekanismit pystyvät helposti suorittamaan toimintoja pienemmässä mittakaavassa. Tarkoitan pieniä robotteja, jotka on varustettu servomoottoreilla ja pienillä "varsilla", jotka voivat kääntää yhtä pieniä pultteja ja muttereita, porata hyvin pieniä reikiä jne. Lyhyesti sanottuna ne pystyvät tekemään kaiken työn asteikolla 1: 4. Tätä varten sinun on tietysti ensin tehtävä tarvittavat mekanismit, työkalut ja käsivarret neljäsosaan tavanomaisesta koosta (itse asiassa on selvää, että tämä tarkoittaa kaikkien kosketuspintojen pienentämistä 16-kertaiseksi). Viimeisessä vaiheessa nämä laitteet varustetaan servomoottoreilla (joilla tehon aleneminen on 16 kertaa) ja liitetään tavanomaiseen sähköiseen ohjausjärjestelmään. Sen jälkeen manipulaattorivarsia on mahdollista käyttää 16-kertaisesti! Tällaisten mikrorobottien, samoin kuin mikrokoneiden, soveltamisala voi olla melko laaja - kirurgisista toimenpiteistä radioaktiivisten aineiden kuljetukseen ja käsittelyyn. Toivon, että ehdotetun ohjelman periaate sekä siihen liittyvät odottamattomat ongelmat ja loistavat mahdollisuudet ovat selvät. Lisäksi voidaan ajatella mahdollisuutta merkittävään mittakaavan pienenemiseen, mikä tietysti vaatii lisää rakenteellisia muutoksia ja muutoksia (muuten, tietyssä vaiheessa voi olla tarpeen luopua "käsistä" tavallinen muoto), mutta se mahdollistaa uusien, paljon edistyneempien laitteiden valmistamisen. kuvattu tyyppi. Mikään ei estä jatkamasta tätä prosessia ja luomasta niin monta pientä konetta kuin haluat, koska koneiden sijoittamiseen tai materiaalin kulutukseen ei ole rajoituksia. Niiden tilavuus on aina paljon pienempi kuin prototyypin tilavuus. On helppo laskea, että miljoonan työstökoneen kokonaistilavuus kertoimella 4000 vähennettynä (ja siten valmistukseen käytettyjen materiaalien massa) on alle 2 % tavanomaisen työstökoneen tilavuudesta ja massasta. normaalikokoinen. On selvää, että tämä poistaa välittömästi materiaalikustannusongelman. Periaatteessa voitaisiin järjestää miljoonia identtisiä minitehtaita, joihin pienet koneet jatkuvasti poraaisivat reikiä, leimausosia jne. Koko pienentyessä kohtaamme jatkuvasti hyvin epätavallisia fyysisiä ilmiöitä. Kaikki mitä kohtaat elämässä, riippuu suurista tekijöistä. Lisäksi ongelmana on materiaalien "tarttuminen yhteen" molekyylien välisten voimien (niin sanottujen van der Waalsin voimien) vaikutuksesta, mikä voi johtaa makroskooppiselle mittakaavalle epätavallisiin vaikutuksiin. Esimerkiksi mutteri ei irtoa pultista löystymisen jälkeen, ja joissain tapauksissa "kiinni" tiukasti pintaan jne. Tämän tyyppisiä fyysisiä ongelmia on useita, jotka on otettava huomioon suunniteltaessa ja rakennettaessa mikroskooppisia mekanismeja. [neljä]
Tämän mahdollisuuden teoreettisen tutkimuksen aikana on ilmaantunut hypoteettisia tuomiopäivän skenaarioita, jotka viittaavat siihen, että nanorobotit absorboivat maapallon koko biomassan toteuttaen itsensä lisääntymisohjelmaansa (ns. " harmaa takki" ).
Ensimmäiset oletukset mahdollisuudesta tutkia esineitä atomitasolla löytyvät Isaac Newtonin kirjasta "Opticks" , joka julkaistiin vuonna 1704. Kirjassa Newton ilmaisee toiveensa, että tulevaisuuden mikroskoopit pystyvät joskus tutkimaan " solujen salaisuuksia " [5] .
Termiä "nanoteknologia" käytti ensimmäisen kerran Norio Taniguchi vuonna 1974. [6] Hän kutsui tätä termiä useiden nanometrien kokoisten tuotteiden valmistukseen . 1980-luvulla termiä käytti Eric C. Drexler kirjoissaan Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology and Nanosystems : Molecular Machinery , Manufacturing, and Computation . Keskeistä hänen tutkimuksessaan olivat matemaattiset laskelmat, joilla pystyttiin analysoimaan usean nanometrin mittaisen laitteen toimintaa.
Vuonna 2009 Wisconsin-Madisonin yliopiston tutkijat havaitsivat, että kitkan lait makro- ja nanomaailmassa ovat samanlaiset [7] .
Nykyaikainen suuntaus kohti miniatyrisointia on osoittanut, että aineella voi olla täysin uusia ominaisuuksia, jos sitä otetaan hyvin pieni hiukkanen. Hiukkasia, joiden koko vaihtelee 1-100 nanometrin välillä, kutsutaan yleisesti " nanohiukkasiksi ". Kävi esimerkiksi ilmi, että joidenkin materiaalien nanopartikkeleilla on erittäin hyvät katalyyttiset ja adsorptioominaisuudet . Muilla materiaaleilla on hämmästyttäviä optisia ominaisuuksia, kuten aurinkokennojen valmistukseen käytettyjen orgaanisten materiaalien ultraohuet kalvot . Tällaiset akut, vaikka niillä on suhteellisen alhainen kvanttitehokkuus , ovat halvempia ja voivat olla mekaanisesti joustavia. On mahdollista saavuttaa keinotekoisten nanohiukkasten vuorovaikutus luonnollisten nanokokoisten esineiden - proteiinien , nukleiinihappojen jne. kanssa. Huolellisesti puhdistetut nanopartikkelit voivat asettua itsestään tiettyihin rakenteisiin. Tällainen rakenne sisältää tiukasti järjestettyjä nanopartikkeleita ja sillä on usein myös epätavallisia ominaisuuksia.
Nano-objektit jaetaan kolmeen pääluokkaan: kolmiulotteiset hiukkaset, joita saadaan johtimien räjäyttämisestä, plasmasynteesistä, ohuiden kalvojen restauroinnista jne.; kaksiulotteiset esineet - kalvot, jotka on saatu molekyylipinnoituksella, CVD :llä , ALD:llä, ionipinnoituksella jne.; yksiulotteiset esineet - viikset, nämä esineet saadaan molekyylikerroksella, aineiden lisäämisellä sylinterimäisiin mikrohuokosiin jne. On myös nanokomposiitteja - materiaaleja, jotka saadaan lisäämällä nanopartikkeleita mihin tahansa matriisiin. Tällä hetkellä laajalti on käytetty vain mikrolitografiamenetelmää, jonka avulla matriisien pinnalle voidaan saada tasaisia saarikohteita, joiden koko on vähintään 50 nm, sitä käytetään elektroniikassa; CVD- ja ALD-menetelmää käytetään pääasiassa mikronikalvojen luomiseen. Muita menetelmiä käytetään pääasiassa tieteellisiin tarkoituksiin. Erityisesti tulee huomioida ioni- ja molekyylikerrostusmenetelmät, koska niiden avulla on mahdollista luoda todellisia yksikerroksisia kerroksia .
Sekä luonnollista että keinotekoista alkuperää olevat orgaaniset nanohiukkaset muodostavat erityisluokan .
Koska monet nanohiukkasten fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet, toisin kuin bulkkimateriaalit, riippuvat voimakkaasti niiden koosta, viime vuosina on ollut huomattavaa kiinnostusta menetelmiin nanohiukkasten koon mittaamiseksi liuoksissa: nanohiukkasten liikerataanalyysi , dynaaminen valonsironta , sedimentaatioanalyysi , ultraääni menetelmiä .
Yksi nanoteknologian tärkeimmistä kysymyksistä on, kuinka saada molekyylit ryhmittymään tietyllä tavalla, organisoitumaan itsekseen, jotta lopulta saadaan uusia materiaaleja tai laitteita. Tätä ongelmaa käsittelee kemian haara - supramolekulaarinen kemia . Se ei tutki yksittäisiä molekyylejä , vaan vuorovaikutuksia molekyylien välillä, jotka pystyvät järjestämään molekyylejä tietyllä tavalla luoden uusia aineita ja materiaaleja . On rohkaisevaa, että luonnossa tällaisia järjestelmiä todella on olemassa ja tällaisia prosesseja toteutetaan. Näin ollen tunnetaan biopolymeerejä , jotka voivat organisoitua erityisiksi rakenteiksi. Yksi esimerkki ovat proteiinit , jotka eivät voi vain taittua pallomaiseen muotoon , vaan myös muodostaa komplekseja - rakenteita, jotka sisältävät useita proteiinimolekyylejä. Jo nyt on olemassa synteesimenetelmä, joka hyödyntää DNA -molekyylin erityisiä ominaisuuksia . Otetaan komplementaarinen DNA ( cDNA ) , johonkin päihin liitetään molekyyli A tai B. Meillä on 2 ainetta: ----A ja ----B, missä ---- on ehdollinen kuva yksittäisestä DNA-molekyyli. Jos nyt sekoitat nämä kaksi ainetta, kahden yksittäisen DNA-juosteen välille muodostuu vetysidoksia, jotka houkuttelevat molekyylejä A ja B toisiinsa. Kuvataan ehdollisesti tuloksena oleva yhteys: ====AB. DNA-molekyyli voidaan helposti poistaa prosessin päätyttyä.
Itseorganisoitumisen ilmiöt eivät kuitenkaan rajoitu molekyylien ja/tai muiden hiukkasten spontaaniin järjestymiseen niiden vuorovaikutuksen seurauksena. On olemassa muita prosesseja, jotka ovat luontaisia itseorganisoitumiskyvylle, jotka eivät ole supramolekulaarisen kemian aihe. Yksi näistä prosesseista on alumiinin sähkökemiallinen anodinen hapetus ( anodisaatio ), nimittäin sellainen, joka johtaa huokoisten anodioksidikalvojen (PAOP) muodostumiseen. PAO:t ovat näennäisesti järjestettyjä mesohuokoisia rakenteita, joiden huokoset sijaitsevat normaalisti näytteen pinnalla ja joiden halkaisija on muutamasta sataan nanometriin ja pituus fraktioista satoihin mikrometreihin. On olemassa prosesseja, joiden avulla huokosten järjestyksen järjestysastetta voidaan merkittävästi lisätä ja luoda PAHA-pohjaisia nanorakenteisia yksi-, kaksi- ja kolmiulotteisia ryhmiä.
Nanometrien luokkaa olevilla hiukkasilla tai nanohiukkasilla , kuten niitä kutsutaan tieteellisissä piireissä, on yksi ominaisuus, joka suuresti estää niiden käyttöä. Ne voivat muodostaa agglomeraatteja eli tarttua toisiinsa. Koska nanohiukkaset ovat lupaavia keramiikan ja metallurgian aloilla , tähän ongelmaan on puututtava. Yksi mahdollinen ratkaisu on dispergointiaineiden , kuten ammoniumsitraatin (vesiliuos), imidatsoliinin , öljyalkoholin (veteen liukenematon) käyttö. Ne voidaan lisätä nanopartikkeleita sisältävään väliaineeseen. Lisätietoja tästä, katso "Organic Additives And Ceramic Processing", DJ Shanefield, Kluwer Academic Publ., Boston.
Olemassa olevia menetelmiä nanomateriaalien saamiseksi ovat sähkökaaripurkauksen käyttö plasmassa grafiittielektrodien välissä fullereenien, hiilinanoputkien saamiseksi, kaasufaasimenetelmä fullereenin saamiseksi korkeissa lämpötiloissa, hiilivetyjen hajottaminen korkeissa lämpötiloissa ja katalyytin osallistuminen , jauhetekniikka , puristus- ja muodonmuutosmenetelmät , menetelmät kalvopinnoitteiden fysikaalinen ja kemiallinen saostus [8] .
Koska nanoteknologia on monitieteinen tiede, tieteellisessä tutkimuksessa suoritetaan samoja menetelmiä kuin "klassisessa" biologiassa , kemiassa ja fysiikassa . Yksi suhteellisen uusista tutkimusmenetelmistä nanoteknologian alalla on pyyhkäisyanturimikroskopia . Tällä hetkellä tutkimuslaboratoriot eivät käytä vain "klassisia" koetinmikroskooppeja , vaan myös SPM:ää yhdessä optisten ja elektronimikroskooppien , Raman- ja fluoresenssispektrometrien , ultramikrotomien kanssa (materiaalien kolmiulotteisen rakenteen saamiseksi).
Yksi nanoobjektien tutkimiseen käytetyistä menetelmistä on pyyhkäisyanturimikroskopia . Pyyhkäisyanturimikroskopian puitteissa toteutetaan optisia tekniikoita.
Pintaominaisuuksien tutkimuksia pyyhkäisykoetinmikroskoopilla (SPM) tehdään ilmassa ilmakehän paineessa, tyhjiössä ja jopa nesteessä. Erilaiset SPM-tekniikat mahdollistavat sekä johtavien että johtamattomien kohteiden tutkimisen. Lisäksi SPM tukee yhdistämistä muihin tutkimusmenetelmiin, kuten klassiseen optiseen mikroskopiaan ja spektrimenetelmiin.
Pyyhkäisykoetinmikroskoopilla ( SPM ) ei voi vain nähdä yksittäisiä atomeja, vaan myös vaikuttaa niihin valikoivasti, erityisesti siirtää atomeja pinnan yli. Tutkijat ovat jo onnistuneet luomaan kaksiulotteisia nanorakenteita pinnalle tällä menetelmällä. Esimerkiksi IBM :n tutkimuskeskuksessa siirtämällä ksenonatomeja peräkkäin nikkelin yksittäiskiteen pinnalle työntekijät pystyivät asettamaan kolme yrityksen logon kirjainta ( "IBM atoms" ) käyttäen 35 ksenonatomia [9 ] .
Tällaisia manipulaatioita suoritettaessa syntyy useita teknisiä vaikeuksia. Erityisesti on tarpeen luoda ultrakorkeat tyhjiöolosuhteet ( 10–11 torr), substraatti ja mikroskooppi on jäähdytettävä erittäin alhaisiin lämpötiloihin (4–10 K), alustan pinnan tulee olla atomin puhdas ja atomisesti sileä, mitä erityisiä sen valmistusmenetelmiä käytetään. Substraattia jäähdytetään kerrostuneiden atomien pinnan diffuusion vähentämiseksi, ja mikroskooppia jäähdytetään terminen ajautumisen eliminoimiseksi.
Topografian, pinnan ominaisuuksien tarkaan mittaamiseen ja nanoobjektien manipulointiin liittyvien ongelmien ratkaisemiseksi skannaavan atomivoimamikroskoopin koetinta käyttämällä ehdotettiin ominaisuus-oriented scanning (FOS) -metodologiaa. OOS-lähestymistapa mahdollistaa automaattisesti alhaalta ylöspäin suuntautuvan nanoteknologian eli nanolaitteiden elementtikohtaisen kokoonpanon teknologian. Toiminto suoritetaan huoneenlämmössä, koska CFE määrittää ryömintänopeuden reaaliajassa ja kompensoi ajautuman aiheuttaman poikkeaman. Monianturilaitteissa FOS mahdollistaa peräkkäisen määrän analyyttisiä ja teknologisia koettimia nanoobjektiin, mikä mahdollistaa monimutkaisten nanoteknologisten prosessien luomisen, joka koostuu suuresta määrästä mittaus-, teknologisia ja ohjaustoimintoja.
Useimmissa tapauksissa yksittäisiä atomeja tai nanohiukkasia ei kuitenkaan tarvitse manipuloida, ja tavalliset laboratorio-olosuhteet riittävät kiinnostavien kohteiden tutkimiseen.
Suunta modernissa lääketieteessä, joka perustuu nanomateriaalien ja nanoobjektien ainutlaatuisten ominaisuuksien käyttöön ihmisen biologisten järjestelmien seurantaan, suunnitteluun ja muuttamiseen nanomolekyylitasolla.
Vuonna 2004 maailmanlaajuiset investoinnit nanoteknologian kehittämiseen lähes kaksinkertaistuivat vuoteen 2003 verrattuna ja olivat 10 miljardia dollaria. Yksityisten lahjoittajien – yritysten ja säätiöiden – osuus oli noin 6,6 miljardia dollaria ja valtion rakenteiden noin 3,3 miljardia dollaria. YhdysvalloistajaJapanista . Japani lisäsi uusien nanoteknologioiden kehittämiskustannuksia 126 % verrattuna vuoteen 2003 (kokonaisinvestointi oli 4 miljardia dollaria), USA - 122 % (3,4 miljardia dollaria). Nanomateriaalien maailmanmarkkinoiden volyymi vuonna 2001 oli 555 miljoonaa dollaria ja vuonna 2005 yli 900 miljoonaa dollaria [14] .
Nanoteknologian alan edistyminen on aiheuttanut tiettyä julkista kohua.
Yhteiskunnan suhtautumista nanoteknologiaan tutkivat VTsIOM [15] [16] [17] [18] ja eurooppalainen Eurobarometri-palvelu [19] .
Useat tutkijat huomauttavat, että ei-asiantuntijoiden kielteinen suhtautuminen nanoteknologiaan saattaa liittyä uskonnollisuuteen [20] sekä nanomateriaalien myrkyllisyyteen liittyviin peloihin [21] . Tämä pätee erityisesti laajalti julkisuuteen saatavaan kolloidiseen hopeaan , jonka ominaisuudet ja turvallisuus ovat suuria kysymyksiä.
Vuodesta 2005 lähtien on toiminut CRN :n järjestämä kansainvälinen työryhmä , joka tutkii nanoteknologian kehityksen sosiaalisia seurauksia [22] .
Kansainvälinen nanoteknologianeuvosto julkaisi lokakuussa 2006 katsausartikkelin , jossa puhuttiin erityisesti tarpeesta rajoittaa nanoteknologian tutkimusta koskevan tiedon levittämistä turvallisuustarkoituksiin. Ensimmäiset tieteelliset artikkelit nanopartikkelien turvallisuudesta ilmestyivät vasta vuonna 2001 [23] . Vuonna 2008 perustettiin kansainvälinen nanotoksikologinen järjestö (International Alliance for NanoEHS Harmonization) laatimaan protokollia nanomateriaalien toistettavaa toksikologista testausta varten soluilla ja elävillä organismeilla. [24]
Viron fysikaalisen kemian instituutti perusti vuonna 2004 metallinanooksidien ekotoksikologisia tutkimuksia varten tutkimusryhmän , joka on jo saanut kansainvälistä tunnustusta. Vuonna 2011 Viron valtionpalkinto myönnettiin tämän ryhmän johtajalle, tohtori Anna Kahrulle [25] nanotoksikologiaa koskevista teoksista [26] .
Greenpeace ei vaadi nanoteknologian alan tutkimuksen täydellistä kieltämistä , mutta ilmaisee huolensa "nanohiukkasten" vaaroista, joilla se ilmeisesti tarkoittaa " harmaata goo " [27] .
Nanoteknologian kehityksen seurausten teemasta tulee filosofisen tutkimuksen kohde. Siten nanoteknologian kehitysnäkymistä keskusteltiin WTA :n vuonna 2007 järjestämässä kansainvälisessä futurologisessa konferenssissa Transvision [28] [29] .
Venäjän presidentti Vladimir Putin kutsui 26. huhtikuuta 2007 puheessaan liittokokoukselle nanoteknologiaa "tieteen ja teknologian kehityksen tärkeimmäksi suunnaksi" [30] . Hän ehdotti, että suurimmalle osalle venäläisistä nanoteknologia on nykyään "jonkinlainen abstraktio, kuten ydinenergia 30-luvulla" [30] .
Sitten useat venäläiset julkiset organisaatiot julistavat tarpeen kehittää nanoteknologiaa.
8. lokakuuta 2008 perustettiin "Venäjän nanoteknologiayhdistys", jonka tehtäviin kuuluu "venäläisen yhteiskunnan kouluttaminen nanoteknologian alalla ja myönteisen yleisen mielipiteen muodostaminen maan nanoteknologian kehittämisen puolesta" [31]
Presidentti Dmitri Medvedev sanoi 6. lokakuuta 2009 kansainvälisen nanoteknologiafoorumin avajaisissa Moskovassa: "Tärkeintä on, että tunnettu skenaario ei toteudu - maailmantalous alkaa kasvaa, vientipotentiaali kasvaa, eikä nanoteknologiaa ole. tarvitaan ja voit jatkaa energiankantajien myyntiä. Tämä skenaario olisi yksinkertaisesti tuhoisa maallemme. Meidän kaikkien on varmistettava, että nanoteknologiasta tulee yksi tehokkaimmista talouden aloista. Kehotan teitä tähän kehitysskenaarioon", Dmitri Medvedev painotti puhuessaan foorumin osallistujille. Samalla presidentti korosti, että "vaikka tämä (valtion) tuki (liiketoiminnalle) on huolimatonta, vaikka emme ole kyenneet ymmärtämään tämän työn ydintä, meidän on organisoitava tämä työ". D. Medvedev korosti myös, että vuoteen 2015 mennessä Rosnano osoittaisi näihin tarkoituksiin 318 miljardia ruplaa. D. Medvedev ehdotti, että opetus- ja tiedeministeriö lisää erikoisalojen määrää nanoteknologioiden pätevän henkilöstön kasvavan tarpeen yhteydessä sekä luo valtion innovaatiotilauksen ja avaa "vihreän käytävän" korkean teknologian viennille. teknisiä tuotteita. [yksi]
Useat amerikkalaisen taiteilijan Natasha Vita-Morin teokset käsittelevät nanoteknologian aiheita [32] [33] .
Nykytaiteessa on noussut uusi suunta " nanotaide " (nanotaide) - taiteen laji, joka liittyy taiteilijan luomaan mikro- ja nanokokoisia veistoksia (koostumuksia) (10 -6 ja 10 -9 m). ) materiaalien käsittelyn kemiallisten tai fysikaalisten prosessien vaikutuksesta saatujen nanokuvien valokuvaaminen elektronimikroskoopilla ja mustavalkoisten valokuvien käsittely grafiikkaeditorissa.
Venäläisen kirjailijan N. Leskovin tunnetussa teoksessa "Lefty" ( 1881 ) on omituinen fragmentti:
Jos - hän sanoo - olisi parempi pikkutähtäin, joka suurentaa sen viidellä miljoonalla, niin ihastuisit, - hän sanoo, - nähdäksesi, että jokaisessa hevosenkengässä on mestarin nimi: mikä venäläinen mestari sen hevosenkengän teki.N. Leskov " Lefty "
Nykyaikaiset elektroni- ja atomivoimamikroskoopit , joita pidetään nanoteknologian päätyökaluina, tarjoavat 5 000 000-kertaisen lisäyksen. Näin ollen kirjallista sankaria Leftyä voidaan pitää historian ensimmäisenä "nanoteknistinä" [34] .
Feynmanin vuoden 1959 luento "There's a Lot of Space Below" ajatukset nanomanipulaattoreiden luomisesta ja käytöstä osuvat lähes tekstillisesti yhteen kuuluisan neuvostokirjailijan Boris Zhitkovin vuonna 1931 julkaiseman fantastisen tarinan " Mikrokädet " kanssa. .
Jotkut nanoteknologian hallitsemattoman kehityksen kielteisistä seurauksista on kuvattu M. Crichtonin ("Swarm"), S. Lemin ("Tarkastus paikalla" ja " Rauha maan päällä "), S. Lukjanenkon ("Ei mitään ") teoksissa. jakaa") .
Y. Nikitinin romaanin " Transhuman " päähenkilö on nanoteknologiayrityksen johtaja ja ensimmäinen henkilö, joka on kokenut lääketieteellisten nanorobottien toiminnan .
Sci-fi-sarjoissa Stargate SG-1 ja Stargate Atlantis yksi teknisesti edistyneimmistä kilpailuista on kaksi "replikaattorien" rotua, jotka syntyivät epäonnistuneiden nanoteknologian sovellusten käyttöä ja kuvausta koskevien kokeilujen seurauksena. Elokuvassa " The Day the Earth Stood Still " , jossa pääosassa on Keanu Reeves , muukalainen sivilisaatio langettaa kuolemantuomion ihmiskunnalle ja melkein tuhoaa kaiken planeetalla itsereplikoituvien nano-replicant-kuoriaisten avulla ahmien kaiken tieltään. .
Vuonna 2008 järjestettiin ensimmäinen Venäjällä kansainvälinen nanoteknologiafoorumi Rusnanotech , josta tuli myöhemmin vuosittainen tapahtuma. Kansainvälisen nanoteknologiafoorumin järjestäminen toteutettiin valtionyhtiö " Rosnanotech " hallintoneuvoston 31. tammikuuta 2008 hyväksymän konseptin ja Venäjän federaation hallituksen määräyksen nro 1169-r mukaisesti. päivätty 12. elokuuta 2008. Moskovassa Expocentre-näyttelykeskuksessa. Foorumin ohjelma koostui liiketoiminnasta, tieteellisistä ja teknologisista osioista, julisteesityksistä, Kansainvälisen nanoteknologian alan nuorten tutkijoiden tieteellisten töiden kilpailun osallistujien raporteista ja näyttelystä.
Foorumin tapahtumiin osallistui yhteensä 9024 osallistujaa ja vierailijaa Venäjältä ja 32 ulkomailta, mm.
Vuonna 2009 foorumin tapahtumiin osallistui 10 191 henkilöä 75 Venäjän federaation alueelta ja 38 muusta maasta, mukaan lukien:
Vuonna 2010 foorumiin osallistui lähes 7 200 henkilöä. RUSNANO Forum Foundationin erityisesti koululaisille järjestämien retkien joukossa oli All-Russian Internet Nanotechnology Olympiadin osallistujia ja koululaisia, jotka ensimmäistä kertaa löysivät itsensä suuren nanoteknologiatapahtuman keskipisteestä. Foorumiin saapuivat erityisesti koululaiset Cheboksarysta, Tulasta ja Rostov-on-Donista. Oppaat olivat Moskovan valtionyliopiston jatko-opiskelijoita. Lomonosov , mukana nanoteknologian olympiadin valmisteluprosessissa. [35]
Nanoteknologian kritiikki on kohdistunut pääasiassa kahteen suuntaan:
Sanakirjat ja tietosanakirjat | ||||
---|---|---|---|---|
|
Nanoteknologia | |
---|---|
Liittyvät tieteet | |
Persoonallisuudet | |
Ehdot | Nanohiukkanen |
Tekniikka | |
muu |
|
Materiaalitieteen osat | ||
---|---|---|
Perusmääritelmät |
| |
Pääsuunnat | ||
Yleiset näkökohdat |
| |
Muita tärkeitä ohjeita |
| |
Liittyvät tieteet |