Нанотехнология

Нанотехнология дегеніміз не?

Соңғы уақытта салыстырмалы түрде жақында ғана пайда болған «нанотехнология» термині бәріне белгілі. Алайда, біздің өркениетімізге оның келешегі соншалықты күрделі екендігін біле отырып, әсіресе, жастар арасында нанотехнологияның негізгі идеяларын кеңінен тарату керек. Жаңа ғылымның аты бәріне белгілі технология (грек тілінен techne - өнер, шеберлік, Іоgos-ғылым) деген ұғымның алдына қосымша «нано» деген сөздің қосылғанын оңай байқауға болады. «Нано» қосымша (грек тілінен NANOY-қортық, гном) - жалпы бір нәрсенің миллиардтан бір бәлігін (10^-9) көрсетеді. Мысалы: нанометр- метрдің миллиардтан бір белігі. Салыстыру үшін, 1 нм шаштың қалыңдығынан 100 мың есе аз екендігін айтуға болады.

Нанотехнология - белгілі атомдар мен молекулаларға манипуляция жасай отырып, белгіленген атомдық құрылымдық өнімдерді шығару әдістерінің жиынтығы.

Алайда, жартылай өткізгіш құрылғылардың өлшемдері 1 микронға (1мкм = 10⁶) жақындағанда, оларда кванттық механикалық қасиеттер, таңқаларлық физикалық құбылыстар (тунельдік эффект тәрізді) байқалады екен. 5-10 жылдан кейін кремний технологиясы осы темппен дамитын болса, физика заңымен анықталмайтын мәселелермен кездеседі деп батыл айтуға болады. Осылайша, ғылым мен техниканың әрі қарай дамуы зертеушілерден жаңа жұмыс принципі мен технологияны талап етеді.

Мүндай революциялық алға шығу, жаңа өндіріс барысымен, материал және олардың негізіндегі құрылғылармен қамтамасыз ететін нанотехнологияны қолданумен іске асады. Есептеулер, нанотехнологияны қолдану жартылай өткізгіш технологиясы құрылғыларының негізгі қасиеттерін 1000 есе артыратындығын көрсетеді. Бұл информатика технологиясындағы нағыз революция болады және XXI ғасырдағы қоғамның әлеуметтік, экономикалық дамуына үлкен әсер етеді.

Алайда, нанотехнологияны белгілі оқшауланған аймақта дамиды деп ойламау керек. Қазірдін өзінде нанотехнологияда ғылым мен техниканың басқа бағыттырында да маңызды нәтижелер алынған. Нанотехнологияның негізгі қолдану аясы: медицина, материалтану, информациялық технология, экология, энергетика, әскери техника, ауылшаруашылығы, космология, авиация, қоршаған ортаны қорғау, робот жасау техникасы, микроскопия, телекоммуникация, құрылыс, машина жасау, сұлулық индустриясы және тб.

Наномерлік өлшемге келгенде денелердің қасиеттері - электрөткізгіштік, оптикалық сыну коэффиценті, магнитттік қасиеттері, беріктілік, термотұрақтылық елеулі өзгереді. Жаңа қасиетті материалдар негізінде күн батареяларының жаңа түрлері, энергия түрлендіргіштер, экологиялық қауіпсіз өнімдер, жоғары сезгіштік биологиялық датчиктердің шығуы нанотехнологияның қолдану аясының кеңдігін көрсетеді.

Қазіргі кезде материалтануға нанотехнологияны енгізудің негізгі проблемасы жаңа материалдарды алу ғана емес, оларды өңдеу әдістері. Мысалы материалдың кристалдық түйірлерінің өлшемін 10 есе кішірейтетін болсақ, оның беріктілік қасиеті 3 есе жоғарлайды, ал ары қарай кішірейтсек шамадан тыс пластикалық қасиетке ие материалмен соқтығысамыз. Нанотехнология жеңіл, жұқа, берік, қоршаған ортаға байланысты өздерінің қасиеттерін өзгертетін «ақылды» материалдар, өте жоғары және төмен температураға шыдамды космоста пайдаланатын материалдар шығаруға мүмкіндік береді. Күмістің иондарына қарағанда олардың нанобелшектері рак, спид вирустарымен 1000 есе белсенді күреседі екен.

Сонымен қатар нанотехнология көмегі мен атомдар мен молекулалардан экологиялықтаза өнімдерді өсіру арқылы экологиялық және энергетикалық кризис проблемасын шешуге болады.

Нанотехнологияға кең қызығушылық үш маңызды жағдаймен байланысты:

• Нанотехнология әдістері биотехнология, қоршаған ортаны қорғау, медицина және тб аймақтардың дамуына маңызды жаңа құрылғылар мен материалдармен қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.
• Нанотехнология - физика, химия, материалтану, биология, медицина, технология, жер туралы ғылым, компьютер технология, экология, социология пәндерін біріктіретін бағыт.
• Нанотехнология проблемасының шешімі ғылыми инженерлік бірлестігінің осы бағытқа назар аударуына әсер етіп, технологиялық және фундаменталдық білімдегі бос орындарды толтыруға мүмкіндік береді.
• Біз нанотехнологияның дамуы қоғамның жаңа түріне әкелетініне күмәніміз жоқ. Алайда нанотехнологиялық болашағымыздың қандай болатыны, ол қазір өмір сүріп жатқан сіз бен біздерге байланысты!