Родоначальником нанотехнологии по праву можно считать греческого философа Демокрита. Исследуя окружающий мир, его части и составляющие, он в 400 г. до н.э. впервые использовал понятие «атом» (в переводе с греческого – нераскалываемый) для обозначения самой малой частицы вещества. Один нанометр (термин произошел от греческого нано – в переводе «карлик») равен одной миллиардной части метра.
«Днем рождения» нанотехнологий можно считать 29 декабря 1959 г. Именно тогда Ричард Фейман (профессор Калифорнийского технологического института) акцентировал внимание на необходимости создания миниатюрных компьютеров, устройств для максимального сжатия информации, развития молекулярной архитектуры с учетом биологических особенностей объектов. При этом большие надежды возлагались на химический синтез, потому что законы физики не запрещают конструирование материалов на атомном молекулярном уровне.
Однако первые шаги в данном направлении были сделаны значительно ранее. В 1931 г. немецкие физики Эрнст Руска (получил Нобелевскую премию в 1986 г.) изобрели и создали модель электронного микроскопа, ставшего прообразом нового поколения устройств, позволивших увидеть тайны наномира.
В 1974 году японский физик Норио Танигучи (сотрудник Токийского университета) первым ввел в научный обиход термин «нанотехнология». Подразумевая под этим процессы сборки, разделения и сборки, а также изменения внутреннего состава материалов, при помощи внутреннего воздействия на них молекулами и атомами. Термин быстро завевал популярность в научных кругах всего мира.
В 1985 г. американскими химиками: Ричардом Смэлли, Робертом Карло и Хэрольдом Крото были открыты фуллерены – молекулы, состоящие из 60 атомов углерода, расположенных в форме сферы.
Фуллерен – аллотропная форма углерода, представляющая собой выпуклые замкнутые многогранники (например, также, как и алмаз, карбин, графит), составленные из четного числа трехкоординированных атомов углерода.
Именно они были использованы для создания нанотрубок, диаметром 0,8 нм.
Нанотрубки представляют протяженные цилиндрические структуры с диаметром в несколько нанометров. Образно говоря, нанотрубки – это свернутые в тончайшие трубочки листы графита. Однако, по своей прочности они на порядок крепче, чем сталь. Нитка с диаметром в 1 миллиметр, состоящая из нанотрубок, в теории могла бы выдержать груз весом в 60 тонн и даже более (рис. 1а, б, в) [1].
Рисунок 1а, б, в – Модель углеродной нанотрубки;
электронно-микроскопические снимки нанотрубок
В 2004 г. в Манчестерском университете был получен графен – монослой из атомов углерода, собранных в гексагональную решетку (рис. 2) [1]. Графен можно использовать в качестве детектора молекул, позволяющего детектировать приход и распад единичных молекул. Согласно мнению большинства ученых, графен представляет собой уникальный перспективный материал, способный в ближайшем будущем заменить кремний в микросхемах.
Рисунок 2 – Структура графена
Вывод. Открытие нанотехнологий стало новым инновационным этапом современного технического прогресса. Кроме теоретического, наноструктуры обладают значительным базисом практического использования. Поэтому область нанотехнологий будет актуальным предметом для исследований на протяжении многих лет эволюции технологической сферы в целом и искусственного интеллекта в частности.
Список использованных источников:
1. Нанотехнологии и наноматериалы [Электронный ресурс]. – Режим доступа: extxe.com›14972/nanotehnologii-i-nanomaterialy-2/ (дата обращения: 29.01.2020 г.).