Нанотехнологии

Основание термина "нанотехнологии"

400 BCE

Основателем этого термина можно считать греческого философа Демокрита. Примерно в 400 году до н.э. он использовал слово "атом" в переводе "нераскалываемый"

Изучение оптического свойства

1847

Английский физик Майкл Фарадей изучил оптические свойства коллоидных растворов нанодисперсного золота и тонких пленок на его основе.

Изготовление светочувствительной плёнки

1883

Первый значимый прорыв в практическом применении нанотехнологий был совершен американским изобретателем Джорджем Истмэном, который в 1883 году изготовил фотопленку со светочувствительным слоем из наночастиц бромистого серебра.

Введение новой величины измерения

1905

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.

Изобретение просвечиающего электронного микроскопа

1932

Э.Руска изобрёл просвечивающий электронный микроскоп. По принципу действия он был похож на обычный оптический, только вместо фотонов — электроны, а вместо линз — магнитная катушка. Микроскоп давал увеличение в 14 раз.

Изобретение автоинного микроскопа

1951

Эрвин Мюллер изобрёл автоионный микроскоп и получил изображение атомов на острие иглы.

Выступление Ричарда Феймана

1959

Большинство источников, в первую очередь англоязычные,первое упоминание методов, которые впоследствии будут названы нанотехнологией, связывают с известным выступлением Ричарда Фейнмана «Внизу полным-полно места», сделанным им в 1959 году в Калифорнийском технологическом институте на ежегодной встрече Американского физического общества. Ричард Фейнман предположил, что возможно механически перемещать одиночные атомы при помощи манипулятора соответствующего размера.

Появление английского термина "Nanotechnology"

1974

Английский термин «Nanotechnology» был предложен профессором Норио Танигучи в средине 70-х годов прошлого века и использован в докладе «Об основных принципах нанотехнологии» на международной конференции в 1974 г. По своему смыслу он заметно шире буквального русского перевода «нанотехнология», поскольку подразумевает большую совокупность знаний, подходов, приемов, конкретных процедур и их материализованные результаты – нанопродукцию.»

Изобретение сканирующего туннельного телескопа

1979

Бинниг и Рорер (Цюрих, IBM) изобрели сканирующий туннельный микроскоп с разрешающей способностью не хуже вышеупомянутых.

Разработка сканирующего атомно-силового зондового микроскопа

1986

Герд Бинниг разработал сканирующий атомно-силовой зондовый микроскоп, позволивший наконец визуализировать атомы любых материалов (не только проводящих), а также манипулировать ими.

Молекулярные роботы

1986

Американский ученый Эрик Дрекслер, работавший в лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института, написал книгу «Машины созидания» («Engines of Creation»), в которой выдвинул концепцию универсальных молекулярных роботов, работающих по заданной программе и собирающих что угодно (в том числе и себе подобных) из подручных молекул.

Нанотехнологические программы в США и Японии

1991

В США заработала первая нанотехнологическая программа Национального научного фонда. Аналогичной деятельностью озаботилось и правительство Японии. А вот в Европе серьезная поддержка таких исследований на государственном уровне началась только с 1997 г.

Использование фуллернов для создания углеродных трубок

1991

Японский профессор Сумио Лиджима, работавший в компании NEC, использовал фуллерены для создания углеродных трубок (или нанотрубок) диаметром 0,8 нм. На их основе в наше время выпускаются материалы в сто раз прочнее стали.

Создание транзистора на основе нанотрубок

1998

Сиз Деккер, голландский профессор Технического университета г. Делфтса, создал транзистор на основе нанотрубок, используя их в качестве молекул. Для этого ему пришлось первым в мире измерить электрическую проводимость такой молекулы. Появились технологии создания нанотрубок длиной 300 нм. В Японии запущена программа «Astroboy» по развитию наноэлектроники, способной работать в условиях космического холода и при жаре в тысячи градусов.

Единые принципы манипуляции

1999

Американские ученые - профессор физики Марк Рид (Йельский университет) и профессор химии Джеймс Тур (Райсский университет) - разработали единые принципы манипуляции как одной молекулой, так и их цепочкой. 2000 г. Немецкий физик Франц Гиссибл разглядел в кремнии субатомные частицы. Его коллега Роберт Магерле предложил технологию нанотомографии - создания трехмерной картины внутреннего строения вещества с разрешением 100 нм. Проект финансировала компания Volkswagen.

Финансирование нанотехнологий

2001

Реальное финансирование NNI превысило запланированное (422 млн. долл.) на 42 млн.

Соединение углеродной трубки с ДНК

2002

Сиз Деккер соединил углеродную трубку с ДНК, получив единый наномеханизм. Финансирование NNI составило 697 млн. долл. (на 97 млн. больше плана).

Образы орбит

2003

Профессор Фенг Лью из университета Юты, используя наработки Франца Гиссибла, с помощью атомного микроскопа построил образы орбит электронов путем анализа их возмущения при движении вокруг ядра.

Как сейчас применяют нанотехнологии?

2020

‑ топливные элементы и устройства хранения энергии;
‑ устройства микро‑ и наномеханики, в том числе молекулярные моторы и наномоторы, нанороботы;
‑ нанохимия и катализ, в том числе управление горением, нанесение покрытий, электрохимия и фармацевтика;
‑ авиационные, космические и оборонные приложения;
‑ устройства контроля состояния окружающей среды;