Нанотехнологии для красоты и здоровья

Печать
PDF

Нанотехнология — многоуровневая область прикладной фундаментальной науки и техники, неразрывно связываемая с симбиозом теоретического обоснования, исследовательских практических методов, анализа и синтеза, а также производственных методов и использования продуктов с заданной атомарной структурой посредством контролируемого управления отдельными атомами и молекулами.

Определения и терминология


Крайне не редко, когда употребляется значение выражения нанотехнологии как комплексной методики работы с объектами размером менее 100 нанометров  неточно описывает и объект, и отличие нанотехнологии от классических технологий и дисциплин науки. Объекты нанотехнологий, с одной стороны, могут иметь характеристические размеры указанного диапазона:

  • наночастицы, нанопорошки (объекты, у которых три характеристических размера находятся в диапазоне до 100 нм);
  • нанотрубки, нановолокна (объекты, у которых два характеристических размера находятся в диапазоне до 100 нм);
  • наноплёнки (объекты, у которых один характеристический размер находится в диапазоне до 100 нм).


С другой стороны, нанотехнологичными объектами могут быть макроскопические объекты, атомарная структура которых контролируемо создаётся с разрешением на уровне отдельных атомов.

Нанотехнологии качественным образом отличаются от традиционных дисциплин в силу масштабов, на которых привычные, макроскопические, технологии обращения с материей абсолютно являются неприменимыми, а микроскопические явления, довольно слабые на привычных масштабах, становятся намного значительнее: свойства и взаимодействия отдельных атомов и молекул или агрегатов молекул, квантовые эффекты.

В практическом аспекте это технологии производства устройств и их компонентов, необходимых для создания, обработки и манипуляции атомами, молекулами и частицами, размеры которых находятся в пределах от 1 до 100 нанометров. Однако, нанотехнология сейчас находится в начальной стадии развития, поскольку основные открытия, предсказываемые в этой области, пока не сделаны. Тем не менее проводимые исследования уже дают практические результаты. Использование в нанотехнологии передовых научных результатов позволяет относить её к высоким технологиям.

При работе с такими малыми размерами проявляются квантовые эффекты и эффекты межмолекулярных взаимодействий, такие как Ван-дер-Ваальсовы взаимодействия. Нанотехнология и, в особенности, молекулярная технология — новые области, очень мало исследованные. Развитие современной электроники идёт по пути уменьшения размеров устройств. С другой стороны, классические методы производства подходят к своему естественному экономическому и технологическому барьеру, когда размер устройства уменьшается не намного, зато экономические затраты возрастают экспоненциально. Нанотехнология — следующий логический шаг развития электроники и других наукоёмких производств.