История нанотехнологий

История нанотехнологий

1931 год-немецкие физики Макс Кнолл и Эрнст Руска создали электронный микроскоп,на котором впервые исследовали нанообьекты.Один нанометр (от греческого “нано” – карлик) равен одной миллиардной части метра. На этом расстоянии можно вплотную расположить примерно 10 атомов. Пожалуй, первым ученым, использовавшим эту единицу измерения, был Альберт Эйнштейн, который в 1905 г. теоретически доказал, что размер молекулы сахара равен одному нанометру. Но только через 26 лет немецкие физики Эрнст Руска, получивший Нобелевскую премию в 1986 г., и Макс Кнолл создали электронный микроскоп, он и стал прообразом нового поколения подобных устройств, позволивших заглянуть в наномир.

1959 год-американский физик Ричард Фейнман впервые опубликовал работу,в которой оценивались перспективы миниатюризации.Он предсказал,что в будущем,научившись манипулировать отдельными атомами,человечество сможет синтезировать все,что угодно.В 1960-х по просьбе академии Фейнман потратил три года на создание нового курса физики. Результатом был учебник «Фейнмановские лекции по физике», который и по сей день считается лучшим учебником для студентов-физиков.Фейнман- лауреат Нобелевской премии по физике (1965, совместно с С.Томонагой и Дж.Швингером); интереснейший, остроумный человек сложной судьбы.Многие ученые ученые до сих пор удивляются,насколько точны были предположения Фейнмана.

1968 год-сотрудники научного подразделения американской компании Bell Альфред Чо и Джон Артур разработали теоретические основы нанотехнологии при обработке поверхностей.обосновали теоретическую возможность использования нанотехнологий в решении задач по обработке поверхностей и достижению атомной точности при создании электронных приборов. Развитие микроэлектроники стремительно подталкивало к дальнейшей миниатюризации компонентной базы и к исследованиям в области ее инструментального обеспечения.

1974 год-японский физик Норио Танигути ввел в научный оборот понятие”нанотехнологии”,которым предложил называть механизмы,размером менее 1 микрона.Греческое слово “нано” означает примерно “старичок”.Нанотехнологиями («nano-technology») он называл процессы создания полупроводниковых структур с точностью порядка нанометра с помощью методов фокусированных ионных пучков, осаждения атомных слоев и др. «Нанотехнологии — писал Танигучи, — преимущественно состоят из процессов разделения, объединения и деформации материалов атом за атомом или молекула за молекулой».

1981 год-Герд Бинниг и Генрих Рорер, нобелевские лауреаты 1986 г., в Цюрихском исследовательском центре IBM создали сканирующий туннельный микроскоп, позволяющий строить трехмерную картину расположения атомов на поверхности проводящих материалов.После этого Герд Биннинг в 1986 году разработал сканирующий атомно-силовой микроскоп, позволивший наконец визуализировать атомы любых материалов (не только проводящих), а также манипулировать ими.

Основой изобретенного микроскопа является очень острая игла, скользящая над исследуемой поверхностью с зазором менее одного нанометра. При этом электроны с острия иглы туннелируют через этот зазор в подложку. Однако кроме исследования поверхности, создание нового типа микроскопов открыло принципиально новый путь формирования элементов нанометровых размеров. Были получены уникальные результаты по перемещению атомов, их удалению и осаждению в заданную точку, а также локальной стимуляции химических процессов.

1985 год-американские физики Роберт Керл,Херольд Крото и Ричард Смейли создали технологию,позволящую точно измерять обьекты диаметром 1 нанометр.В 1985 совместно с Г. Крото и Р. Смолли получил (путем взрыва графитовой мишени лазерным пучком) новый класс соединений – фуллерены – и исследовал их свойства. Нобелевская премия (1996, совместно с Г. Крото и Р. Смолли) за открытие нового класса органических соединений – фуллеренов.

1989 год-Дональд Эйглер,сотрудник компании IBM выложили назвавние своей фирмы атомами ксенона. При помощи сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) им удалось 35-ю атомами ксенона написать на никелевой подложке слово IBM высотой 5 нм.

2000 год- Администрация США поддержала создание Национальной Инициативы в Области Нанотехнологии \National Nanotechnology Initiative.Нанотехнологические исследования получили государственоное финансирование.Тогда из федерального бюджета было выделено 500 млн долларов.В 2002 году сумма ассигнований была увеличена до 604 млн долларов.
NNI не финансирует исследования, но эта программа сообщает и влияет на Федеральный бюджет и распределение инвестиций

Текущий стратегический план NNI включает 4 цели:

• поддержка фундаментальных исследований мирового уровня, способных ускорить реализацию полного потенциала нанотехнологий;
• содействие преобразованию новых технологий в продукцию, ускоряющую экономический рост;
• содействие появлению новых рабочих мест и других выгод для общества;
• разработка новых образовательных ресурсов и поддержка развития инфраструктуры для развития нанотехнологий;
• осознание ответственности за развитие нанотехнологии, безопасной для здоровья людей и экологии.