Sisu
- Mis on nanotehnoloogia?
- Nanotehnoloogia IT valdkonnas
- Suur tulevik
- Pole vigu ega stressi - teie samm-sammuline juhend elumuutva tarkvara loomiseks ilma oma elu hävitamata
Allikas: Demango23 / Dreamstime
Ära võtma:
Kui olete nanotehnoloogia üle mõelnud, on reaalsus parem kui ilukirjandus.
Enam kui mõnele inimesele on nanotehnoloogia oma olemuselt pahaendeline. Lõppude lõpuks ei unusta innukad ulmelugejad peagi Michael Crichtoni enimmüüdud 2002. aasta romaani "Prey" kontrolli alt väljunud nanosäsi. Kuid enam kui kümme aastat hiljem on nanotehnoloogia endiselt kuum teema kogu maailma laborites ja see ei tundu olevat nii ohtlik ega peaaegu sama esoteeriline, kui vanasti. Nendel päevadel toimuvad nanotehnoloogilised teadusuuringud paljudes erinevates valdkondades alates tootmisest kuni tervishoiuteenusteni ja mängivad rolli paljudes erinevates tehnilistes viisides. Kuid nagu paljud suusõnad, tunnevad paljud inimesed nanotehnoloogiat, teadmata, mida see tegelikult tähendab, või kuidas nanotehnoloogia areng mõjutavad tõenäoliselt ülejäänud 21. sajandit. Vaatame suuri edusamme, mida see väike tehnoloogia IT-maailmas teeb.
Mis on nanotehnoloogia?
Üks esimesi samme sedalaadi teaduse mõistmiseks on nuputamine, millise ulatusega nanotehnoloogia on suunatud. Selleks on kaks peamist viisi - esimene ja tehnilisem viis on pisut lihtsam - nanomeeter, kui selle põhiline ühik, on meetrist miljardik. Teisisõnu jagage tihvti pea suurus umbes miljoniga ja saate nanomeetri.
Nanotehnoloogia on seega sisuliselt disain aatomis. Või peaaegu. Ehkki aatomi skaala on mõnevõrra väiksem kui nanotehnoloogia skaala, on nanomaterjalide ja looduslikult esinevate molekulide suuruste vahel suur sarnasus. Lisaks, kui mõelda sellele, kuidas aatomid kokku saavad, et midagi makroskaalas saavutada, on mõistlik selgitada, kuidas tänapäevased tööstused kasutavad toodete loomiseks ja teadusuuringute edendamiseks mikroskoopilisi konstruktsioone.
Nanotehnoloogia IT valdkonnas
Mis mõte on teha midagi nii pisikest? Vastus on see, et kui jõuate pisikeste ehitusplokkideni, võite kavandada tugevamaid või vastupidavamaid materjale, paremat varjestust või kattekihti või muid parandusi. See tähendab suuri muutusi igasuguses tootmises, sealhulgas toidus, kosmeetikas, rõivaesemetes, tervishoius ja muidugi elektroonikas. Seetõttu ei mõjuta nanotehnoloogia avastused enam ühtegi teadusvaldkonda kui IT-valdkond, kus nanodisain uuendab kiiresti protsessorite ja seadmete standardeid.
Caroline Ross on MITi materjaliteaduse ja tehnika osakonna kaastöötaja; suur osa tema tööst käsitleb mitmesuguseid uusi võimalusi väiksema riistvara loomiseks, kus nanomõõtmeline tehnika võib parandada nii andmesalvestuse kui ka loogikarakendusi.Ta ütles, et nanotehnoloogiate suurim potentsiaal seisneb seadmete "laiendamises ja funktsionaalsuse laiendamises".
Nanotehnoloogia monteerimisel kasutamise kirjeldamisel viitab Ross mikroelektroonikaseadmetele, mis on põhimõtteliselt üles ehitatud nanomõõtmetele. Mõned näited? Ross selgitab, et transistoride kanali pikkus mikroprotsessorites on tavaliselt 20–30 nanomeetrit ja mälukiipide kõige tihedamalt pakitud omadused asuvad üksteisest sarnase vahemaa kaugusel, samal ajal kui erinevate materjalikihtide paksusi mõõdetakse ka nanomõõtmetes. See annab väga selge ülevaate sellest, kui hämmastavalt väikesed need süsteemid on - ja mida saaks saavutada, muutes need veelgi väiksemaks.
Nende mälestuste ja mikroprotsessorite valmistamiseks kasutatakse nanolitograafiat, mis moodustab nanosuuruse seadmete valmistamiseks vajalikud kujundid ja struktuurid. See protsess võimaldab inseneridel korraldada põhimikul mustrid, et luua tahkes olekus seadmeid andmete salvestamiseks, loogikaks, anduriteks ja muudeks funktsioonideks. Levinud meetod, mida nimetatakse optiliseks litograafiaks, on tööstandard, ütles Ross, kuid see on efektiivne ainult umbes 25 nanomeetri ja suurema skaala korral. Väiksemat nanolitograafiat saab teha protsessiga, mida nimetatakse elektronkiire litograafiaks, kuid Ross iseloomustab seda meetodit nii aeglase kui ka suhteliselt kuluna. Selle asemel uurib Ross nanomõõtmeliste polümeermaterjalide isekomplekteerimist, mis võib tema sõnul olla efektiivne 10 nanomeetri vahemikus ja millest võib saada parim uus viis nende pisikeste seadmete valmistamiseks.
Suur tulevik
Kuigi on selge, et nanotehnoloogiarakendustel on suur potentsiaal IT-valdkonnas ja mujal, on nende lähenemisviiside ohutus endiselt õhus. Paljud eksperdid väidavad, et nanotehnoloogia on ohutu ja kontrollitav viis uuenduste tegemiseks, kuid aruanded näitavad, et FDA kaalub väiteid, et nanotehnoloogia väljatöötamine mõnedes tarbetoodetes võib põhjustada tõsiseid terviseohte.
Pole vigu ega stressi - teie samm-sammuline juhend elumuutva tarkvara loomiseks ilma oma elu hävitamata
Te ei saa oma programmeerimisoskusi parandada, kui keegi tarkvara kvaliteedist ei hooli.
Lõppkokkuvõttes näitab nanotehnoloogia tänapäevane kasutamine seda, et kuigi teadlased jätkavad potentsiaalsete tulemuste uurimist, teame seda tüüpi teadusest palju rohkem kui isegi kümme aastat tagasi.
Ja pidage meeles: maailm kartis kunagi suuresti elektri nähtamatu jõu tõttu. Pärast seda oleme harjunud, et see on kõik meie ümber - ja isegi meie sees. Sama on tõenäoliselt ka nanotehnoloogiaga. Tõsiasi, et see on nii pisike, puudutab meid, aga ka seda, mis sellele nii suure potentsiaali annab.