Wykład 1

Do ważnych osiągnięć technologicznych zaliczyć można:

- wykonanie napisu IBM za pomocą skaningowego mikroskopu tunelowego, używając do tego celu 35 atomów

- odkrycie fulerenów

- tworzenie studni, drutów i kropek kwantowych za pomocą wiązek molekularnych

- odkrycie i badanie właściwości nanorurek

Nanotechnologia jest interdyscyplinarną nauką łączącą dotychczasowe osiągnięcia chemii, mechaniki, biologii, fizyki i informatyki. Jednym z pierwszych i największych wizjonerów nanotechnologii określić można dr Richarda Feynmana.

W 2007 roku nanotechnolodzy z Technionu umieścili cały hebrajski tekst Starego Testamentu na obszarze 0,5 mm^2 na pokrytej złotem krzemowej płytce. Tekst został wyryty poprzez skierowanie na płytkę skupionego strumienia jonów galu.

Nanotechnologia oprócz biometryki, energetyki słonecznej i biotechnologii jest dziedziną rozwijającą się najszybciej.

To dzięki rewolucyjnym osiągnięciom nanotechnologii naukowcy prowadzą wyścig w projektowaniu i produkcji materiałów o właściwościach rodem z science fiction.

Nanotechnologia jest obecnie bardzo modnym i obiecującym działem nauki o materiałach, bardzo często jest też jednak „słowem-wytrychem”, przy pomocy którego próbuje się opisać niemal każde badania w dziedzinie technologii materiałowej.

Dzięki osiągnięciom nanotechnologii powstają:

- powłoki fotokalityczne samoczyszczące

- bakteriobójcze

- superhydrofilowe

- zabijające zapachy

- utwardzające

- ogniwa fotoelektrochemiczne na bazie nanocząsteczek np. TiO₂ (generują elektryczność)

Do struktur manometrycznych można zaliczyć:

- studnie, druty i kropki kwantowe

- tworzywa sztuczne – których struktura jest kontrolowana na poziomie pojedynczych cząsteczek.

- włókna sztuczne

- nanorurki – długie i puste w środku cząsteczki, oparte na węglu o hybrydyzacji sp²

- materiały rozdrobnione – wykorzystywane jest srebro, mające właściwości antykorozyjne

- elementy wykonywane elektronolitograficznie

- fulereny

Nanotechnologię uprawiają już od dawna wszystkie organizmy żywe. Wiele struktur występujących wewnątrz komórek to rodzaje mikromaszyn, struktur takich naturalnych materiałów, jak drewno, łodygi roślin, kości czy skóra to tworzywa, których struktura jest kontrolowana na poziomie pojedynczych cząsteczek.

Wśród pomysłów nanotechnologów znajdują miejsce takie jak:

1. Inteligentna mgła zastępująca pasy bezpieczeństwa w samochodzie. Składać się na nią ma mnóstwo małych nanorobotów z haczykami, które w razie niebezpieczeństwa na drodze chwytają się ze sobą haczykami tworząc gęstą substancję łagodzącą skutki kolizji.

2. Mechaniczny nanokomputer. Komputer oparty na prętach wielkości nanometrów, którym operacje i stany logiczne są uzyskiwane przez zmianę położeń tych prętów.