नैनोटेक्नोलॉजी का उपयोग कहाँ किया जाता है? नैनोटेक्नोलॉजी: इसका आविष्कार किसने और कब किया? नैनोटेक्नोलॉजी विज्ञान की एक शाखा है।

हमारे समय में यह प्रश्न चाहे जितना अजीब लगे, इसका उत्तर तो देना ही होगा। कम से कम अपने लिए. इस उद्योग में शामिल वैज्ञानिकों और विशेषज्ञों के साथ संवाद करते हुए, मैं इस निष्कर्ष पर पहुंचा कि प्रश्न अभी भी खुला है।

विकिपीडिया पर किसी ने इसे इस प्रकार परिभाषित किया:

नैनोटेक्नोलॉजी मौलिक और व्यावहारिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी का एक अंतःविषय क्षेत्र है, जो सैद्धांतिक औचित्य, अनुसंधान, विश्लेषण और संश्लेषण के व्यावहारिक तरीकों के संयोजन के साथ-साथ नियंत्रित हेरफेर के माध्यम से किसी दिए गए परमाणु संरचना वाले उत्पादों के उत्पादन और उपयोग के तरीकों से निपटता है। व्यक्तिगत परमाणु और अणु।

और यह परिभाषा 2 वर्ष पहले थी:

नैनोटेक्नोलॉजी व्यावहारिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी का एक क्षेत्र है जो वस्तुओं के गुणों के अध्ययन और नैनोमीटर के क्रम पर आयाम वाले उपकरणों के विकास से संबंधित है (इकाइयों की एसआई प्रणाली के अनुसार, 10 -9 मीटर)।

लोकप्रिय प्रेस औसत व्यक्ति के लिए और भी सरल और अधिक समझने योग्य परिभाषा का उपयोग करता है:

नैनोटेक्नोलॉजी परमाणु और आणविक स्तर पर पदार्थ में हेरफेर करने की एक तकनीक है।

(मुझे छोटी परिभाषाएँ पसंद हैं :))

या यहाँ प्रोफेसर जी.जी. एलेनिन (एमएसयू, एम.वी. क्लेडीश इंस्टीट्यूट ऑफ एप्लाइड मैथमेटिक्स आरएएस) की परिभाषा है:

नैनोटेक्नोलॉजी विज्ञान का एक अंतःविषय क्षेत्र है जिसमें नए अणुओं, नैनो संरचनाओं, नैनो उपकरणों और विशेष भौतिक सामग्री के निर्माण में व्यक्तिगत परमाणुओं, अणुओं, आणविक प्रणालियों को नियंत्रित करने के लिए नैनोमीटर आयामों के स्थानिक क्षेत्रों में भौतिक और रासायनिक प्रक्रियाओं के नियमों का अध्ययन किया जाता है। , रासायनिक और जैविक गुण।

हां, सामान्य तौर पर, सब कुछ बिल्कुल स्पष्ट है.. लेकिन हमारा (मैं विशेष रूप से ध्यान देता हूं, घरेलू) सूक्ष्म संशयवादी कहेगा: "क्या, हर बार जब हम एक गिलास चाय में चीनी का एक टुकड़ा घोलते हैं, तो क्या हम उस पदार्थ में हेरफेर नहीं कर रहे हैं? आणविक स्तर?”

और वह सही होगा. "हेरफेर के नियंत्रण और परिशुद्धता" से संबंधित प्रमुख अवधारणाओं को जोड़ना आवश्यक है।

विज्ञान और नवाचार के लिए संघीय एजेंसी "2010 तक रूसी संघ में नैनो प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में काम के विकास की अवधारणा" में निम्नलिखित परिभाषा देती है:

"नैनोटेक्नोलॉजी तरीकों और तकनीकों का एक सेट है जो वस्तुओं को नियंत्रित तरीके से बनाने और संशोधित करने की क्षमता प्रदान करता है, जिसमें कम से कम एक आयाम में 100 एनएम से कम आकार वाले घटक शामिल हैं, और इसके परिणामस्वरूप, मौलिक रूप से नए गुण प्राप्त होते हैं पूरी तरह से कार्यशील बड़े पैमाने की प्रणालियों में उनके एकीकरण की अनुमति देना; व्यापक अर्थ में, यह शब्द ऐसी वस्तुओं के निदान, लक्षण विज्ञान और अनुसंधान के तरीकों को भी शामिल करता है।

बहुत खूब! सशक्त रूप से कहा!

या, रूसी संघ के शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय के राज्य सचिव दिमित्री लिवानोव नैनोटेक्नोलॉजी को इस प्रकार परिभाषित करते हैं:

"वैज्ञानिक, तकनीकी और औद्योगिक क्षेत्रों का एक समूह जो व्यक्तिगत अणुओं और परमाणुओं के स्तर पर पदार्थ के साथ संचालन के आधार पर एक एकल संस्कृति में एकजुट होता है।"

एक साधारण संशयवादी संतुष्ट है, लेकिन एक संशयवादी-विशेषज्ञ कहेगा: "क्या यह वही नैनोटेक्नोलॉजी नहीं है जिसमें पारंपरिक रसायन विज्ञान या आण्विक जीवविज्ञान और विज्ञान के कई अन्य क्षेत्र लगातार नए पदार्थ बनाने में लगे हुए हैं जिनमें उनके गुण और संरचना निर्धारित होती हैं नैनो-आकार की वस्तुओं द्वारा एक निश्चित तरीके से जुड़ा हुआ?

क्या करें? हम समझते हैं कि "नैनोटेक्नोलॉजी" क्या है.. हम इसे महसूस करते हैं, कोई कह सकता है.. आइए परिभाषा में कुछ और शब्द जोड़ने का प्रयास करें।

ओकाम का उस्तरा

नैनोटेक्नोलॉजी: उत्पाद बनाने की कोई भी तकनीक जिसके उपभोक्ता गुण व्यक्तिगत नैनो-आकार की वस्तुओं को नियंत्रित और हेरफेर करने की आवश्यकता से निर्धारित होते हैं।

संक्षिप्त और अतिरिक्त? आइए हम परिभाषा में प्रयुक्त शब्दों की व्याख्या करें:

"कोई भी": इस शब्द का उद्देश्य विभिन्न वैज्ञानिक और तकनीकी क्षेत्रों के विशेषज्ञों का सामंजस्य स्थापित करना है। दूसरी ओर, यह शब्द उन संगठनों को बाध्य करता है जो नैनोटेक्नोलॉजी विकास बजट को नियंत्रित करते हैं ताकि वे व्यापक क्षेत्रों के वित्तपोषण का ध्यान रख सकें। बेशक, आणविक जैव प्रौद्योगिकी भी शामिल है। (इन दिशाओं के नाम के साथ कृत्रिम रूप से उपसर्ग "नैनो-" जोड़ने की आवश्यकता के बिना)। मैं इसे वर्तमान चरण में हमारे देश में नैनोटेक्नोलॉजी की स्थिति के लिए एक महत्वपूर्ण शब्द मानता हूं :)।

"उपभोक्ता संपत्तियाँ" (बेशक, आप पारंपरिक शब्द "उपभोक्ता मूल्य" का उपयोग कर सकते हैं - जैसा आप चाहें): नैनोस्केल पर पदार्थ के नियंत्रण और हेरफेर जैसे उन्नत तरीकों का उपयोग करके उत्पादों का निर्माण कुछ नए उपभोक्ता गुण प्रदान करना चाहिए, या कीमत को प्रभावित करना चाहिए उत्पाद, अन्यथा यह अर्थहीन हो जाता है।

यह भी स्पष्ट है कि, उदाहरण के लिए, नैनोट्यूब, जिसमें एक रैखिक आयाम पारंपरिक आयामों के क्षेत्र में स्थित है, भी इस परिभाषा के अंतर्गत आते हैं। साथ ही, निर्मित उत्पाद स्वयं किसी भी आकार के हो सकते हैं - "नैनो" से लेकर पारंपरिक तक।

"व्यक्ति": इस शब्द की उपस्थिति परिभाषा को पारंपरिक रसायन विज्ञान से दूर ले जाती है और स्पष्ट रूप से सबसे उन्नत वैज्ञानिक, मेट्रोलॉजिकल और तकनीकी उपकरणों की उपस्थिति की आवश्यकता होती है जो व्यक्ति पर नियंत्रण प्रदान करने में सक्षम होते हैं, और यदि आवश्यक हो, तो विशिष्ट नैनो-ऑब्जेक्ट्स पर भी। व्यक्तिगत नियंत्रण से ही हम ऐसी वस्तुएँ प्राप्त करते हैं जिनमें उपभोक्ता नवीनता होती है। यह तर्क दिया जा सकता है कि, उदाहरण के लिए, अल्ट्राफाइन सामग्रियों के औद्योगिक उत्पादन के लिए कई मौजूदा प्रौद्योगिकियों को ऐसे नियंत्रण की आवश्यकता नहीं है, लेकिन यह केवल पहली नज़र में है; वास्तव में प्रमाणितअल्ट्राडिस्पर्स सामग्रियों के उत्पादन के लिए आवश्यक रूप से व्यक्तिगत कणों के आकार पर नियंत्रण की आवश्यकता होती है।

"नियंत्रण" , बिना "चालाकी" परिभाषा को तथाकथित तक विस्तारित करता है। "पिछली पीढ़ी" नैनोटेक्नोलॉजी।
"नियंत्रण" के साथ साथ "चालाकी" परिभाषा को उन्नत नैनोटेक्नोलॉजी तक विस्तारित करता है।

इस प्रकार, यदि हम किसी विशिष्ट नैनो-आकार की वस्तु को खोजने, नियंत्रित करने और, यदि आवश्यक हो, उसकी संरचना और कनेक्शन को बदलने में सक्षम हैं, तो यह "नैनोटेक्नोलॉजी" है। यदि हम ऐसे नियंत्रण (विशिष्ट नैनो-वस्तुओं पर) की संभावना के बिना नैनो-आकार की वस्तुएं प्राप्त करते हैं, तो यह नैनोटेक्नोलॉजी या, सर्वोत्तम रूप से, "पिछली पीढ़ी" की नैनोटेक्नोलॉजी नहीं है।

"नैनो आकार की वस्तु": परमाणु, अणु, अतिआण्विक गठन।

कुल मिलाकर, यह परिभाषा विज्ञान और प्रौद्योगिकी को अर्थशास्त्र से जोड़ने का प्रयास करती है। वे। नैनोउद्योग विकास कार्यक्रम के मुख्य लक्ष्यों की उपलब्धि को पूरा करता है: उन्नत अनुसंधान और उत्पादन विधियों के आधार पर प्रौद्योगिकियों का निर्माण, साथ ही प्राप्त उपलब्धियों का व्यावसायीकरण।

हर दिन हम नैनोटेक्नोलॉजी द्वारा लाई जाने वाली अपरिहार्य क्रांति के करीब पहुंचते जा रहे हैं। हम नए उपकरण बनाते हैं, अनूठी सामग्रियां प्राप्त करते हैं जिनके बारे में हमने पहले कभी नहीं सोचा था। रोजमर्रा की जिंदगी में नैनोटेक्नोलॉजी के उपयोग ने हमारी परिचित वस्तुओं के आकार को बदलना संभव बना दिया है। इसके परिणामस्वरूप, हमें पदार्थ के बिल्कुल अलग, लेकिन उपयोगी गुण प्राप्त हुए। हमारे आस-पास की वास्तविकता आरामदायक जीवन के लिए कम खतरनाक और अधिक अनुकूल हो जाती है। एक अच्छा उदाहरण: प्रयुक्त विद्युत उपकरणों के सामान्य आयामों को मानव आंखों के लिए अदृश्य नैनोकणों के आकार में कम करना। कंप्यूटर छोटे, लेकिन अधिक शक्तिशाली होते जा रहे हैं। रोजमर्रा की जिंदगी और उद्योग में नैनो प्रौद्योगिकियों ने हमारे आस-पास की हर चीज को महत्वपूर्ण रूप से बदलना संभव बना दिया है।

क्या कृत्रिम बुद्धिमत्ता का ऐसा रूप बनाना संभव है जो हमारी सभी ज़रूरतों को पूरा कर सके? इसका उत्तर नवीनतम विकास के तर्कसंगत अनुप्रयोग में निहित है। नैनोटेक्नोलॉजी भविष्य का रास्ता है क्योंकि यह हमारे जीवन के हर पहलू को छूती है। नैनोटेक्नोलॉजी का उपयोग कई अवसर प्रदान करता है, लेकिन कई चिंताएँ भी पैदा करता है।

नैनोवर्ल्ड की खिड़की

एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप आपको सूक्ष्म जगत में देखने की अनुमति देता है। विशेष उपकरणों के बिना, नैनोटेक्नोलॉजी को रोजमर्रा की जिंदगी में तुरंत नोटिस करना बहुत मुश्किल है, क्योंकि वे इतने छोटे हैं कि वे नग्न आंखों से अप्रभेद्य हैं। ऐसे पैमानों पर ही पदार्थ सबसे असामान्य और अप्रत्याशित गुण प्रदर्शित करते हैं। ऐसी संपत्तियों का उपयोग एक अद्वितीय तकनीकी क्रांति का वादा करता है। वे मौलिक रूप से नई संभावनाएँ प्रदान करते हैं, जैसे मानव शरीर और पर्यावरण को नियंत्रित करना।

नैनोटेक्नोलॉजी का इतिहास

यह सब 20वीं सदी के 80 के दशक में स्कैनिंग (एसटीएम) नामक उपकरण के आविष्कार के साथ शुरू होता है। प्रोफेसर जेम्स डिज़िमज़ेव्स्की ने अपना पूरा पेशेवर जीवन नैनोस्केल दुनिया में बिताया है। वह दुनिया के पहले लोगों में से एक हैं जिन्हें अविश्वसनीय रूप से छोटी मात्रा, एक मिलीमीटर के लाखोंवें हिस्से के स्तर पर पदार्थ का अध्ययन करने का अवसर मिला है। ये सूक्ष्मदर्शी आपको सतह का उसी तरह अध्ययन करने की अनुमति देते हैं जैसे अंधा पढ़ता है। तब किसी को भी संदेह नहीं हो सकता था कि नैनो तकनीक रोजमर्रा की जिंदगी और उद्योग में कितनी उपयोगी होगी।

नैनोकणों के साथ काम करने का सिद्धांत

एक स्कैनिंग माइक्रोस्कोप एक जांच का उपयोग करता है जो सुई 1 परमाणु मोटी होती है। जब यह नमूने के कुछ नैनोमीटर के भीतर पहुंच जाता है, तो निकटतम नैनोकण के साथ इलेक्ट्रॉनों का आदान-प्रदान होता है। इस घटना को सुरंग प्रभाव कहा जाता है। नियंत्रण प्रणाली सुरंग धारा के परिमाण में परिवर्तन को रिकॉर्ड करती है, और इस जानकारी के आधार पर, अध्ययन के तहत नमूने की सतह स्थलाकृति का अधिक सटीक निर्माण किया जाता है। सॉफ़्टवेयर प्राप्त डेटा को एक छवि में परिवर्तित करने की अनुमति देता है, जो वैज्ञानिकों को रोजमर्रा की जिंदगी और अन्य उद्योगों में नैनो तकनीक का उपयोग करके एक नई दुनिया की कुंजी देता है।

जेम्स डिज़िमज़ेव्स्की के अनुसार, स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के लिए धन्यवाद, वैज्ञानिकों को पहली बार परमाणुओं और अणुओं की छवियां प्राप्त हुईं और वे उनके आकार का अध्ययन करने में सक्षम हुए। यह विज्ञान में एक वास्तविक क्रांति थी, क्योंकि वैज्ञानिकों ने कई चीजों को पूरी तरह से अलग तरीके से देखना शुरू कर दिया, व्यक्तिगत परमाणुओं के गुणों पर ध्यान दिया, न कि लाखों और अरबों कणों पर, जैसा कि अतीत में हुआ था।

पहली खोजें

नई प्रौद्योगिकियों के उपयोग से एक अद्भुत खोज हुई है। जब उपकरण परमाणु के 1 नैनोमीटर के भीतर आया, तो उसके और परमाणु के बीच एक बंधन बन गया। इस सुविधा ने व्यक्तिगत माइक्रोपार्टिकल्स को स्थानांतरित करने का एक तरीका खोजना संभव बना दिया। इस खोज की बदौलत आरामदायक जीवन के लिए नैनो टेक्नोलॉजी का उपयोग करना संभव हो गया।

जैसा कि कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय के प्रोफेसर जेम्स डिज़िमज़ेव्स्की ने समझाया, एक सुरंग स्कैनिंग माइक्रोस्कोप ने व्यावहारिक रूप से अणुओं और परमाणुओं को छूना संभव बना दिया। पहली बार, वैज्ञानिक पदार्थ की सतह पर परमाणुओं में हेरफेर करने और ऐसी संरचनाएँ बनाने में सक्षम हुए जो पहले अकल्पनीय थीं।

इस नई खोज (पदार्थ बनाने वाले सबसे छोटे कणों का निरीक्षण और हेरफेर करने की क्षमता) ने बिना किसी अपवाद के सभी उद्योगों में नैनो तकनीक का उपयोग करना संभव बना दिया है।

नैनोटेक्नोलॉजी विकास

भौतिक विज्ञानी और दार्शनिक एटिन क्लिन का मानना ​​है कि नैनो टेक्नोलॉजी के माध्यम से तकनीकी सफलता की संभावना काफी वास्तविक है, लेकिन कई मायनों में यह वैज्ञानिक के उत्साह पर आधारित है।

जैसा कि भौतिक विज्ञानी और दार्शनिक एटिन क्लिन कहते हैं, परमाणुओं के अस्तित्व की प्रयोगात्मक पुष्टि के क्षण से लेकर उनमें हेरफेर करना संभव होने तक 100 वर्ष से भी कम समय बीत चुका है। वैज्ञानिकों के लिए ऐसे अवसर खुल रहे हैं जिनके बारे में उन्होंने पहले कभी नहीं सोचा होगा। इसकी बदौलत ही सभी विकसित देशों की सरकार ने प्रासंगिक विज्ञानों में रुचि दिखानी शुरू की। यह सब 2002 में भौतिकविदों रोका और बेनब्रिज द्वारा शुरू की गई एक अमेरिकी पहल से शुरू हुआ। ये वैज्ञानिक एक अनोखा विचार लेकर आए कि नैनोटेक्नोलॉजी की बदौलत मानवता अपने सामने आने वाली सभी समस्याओं का समाधान करने में सक्षम होगी।

यह कथन कई अध्ययनों की शुरुआत के लिए प्रेरणा था जिसने विज्ञान और प्रौद्योगिकी के ऐसे उन्नत क्षेत्रों जैसे माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स, कंप्यूटर विज्ञान, परमाणु ऊर्जा अनुसंधान, माइक्रोबायोलॉजी, लेजर प्रौद्योगिकी, चिकित्सा और बहुत कुछ को लागू करना संभव बना दिया।

नैनोटेक्नोलॉजी: उदाहरण

रोजमर्रा की जिंदगी में बहुत सारे अदृश्य, लेकिन बहुत महत्वपूर्ण पदार्थ हैं, जिनकी उपस्थिति के बारे में हमें संदेह भी नहीं होता है! आइए सबसे आकर्षक उदाहरण देखें:

• टूथपेस्ट.पहले किसी ने नहीं सोचा था कि डेंटल क्लीन्ज़र अलग-अलग क्यों होते हैं। यह सब कुछ नैनोकणों की उपस्थिति से समझाया गया है। उदाहरण के लिए, कैल्शियम हाइड्रॉक्सीपैटाइट, जो नग्न आंखों के लिए अदृश्य है, क्षतिग्रस्त इनेमल को बहाल करने और दांतों को क्षय से बचाने में मदद करता है।

• कार पेंट।आधुनिक कार पेंट, नैनोकणों के कारण, शरीर पर बनी उथली खरोंचों और अन्य गुहाओं को ढकने में सक्षम हैं। उनमें सूक्ष्म गेंदें होती हैं जो यह प्रभाव प्रदान करती हैं।

/टीके 229 नैनोटेक्नोलॉजी का अर्थ निम्नलिखित है:

• आमतौर पर 1 एनएम पैमाने पर प्रक्रियाओं का ज्ञान और नियंत्रण, लेकिन एक या अधिक आयामों में 100 एनएम से नीचे के पैमाने को छोड़कर नहीं, जहां आकार प्रभाव (घटना) की शुरूआत से नए अनुप्रयोगों की संभावना होती है;
• अधिक उन्नत सामग्री, उपकरण, सिस्टम बनाने के लिए नैनोमीटर पैमाने पर वस्तुओं और सामग्रियों के गुणों का उपयोग, जो मुक्त परमाणुओं या अणुओं के गुणों के साथ-साथ इन परमाणुओं या अणुओं से युक्त किसी पदार्थ के थोक गुणों से भिन्न होते हैं। जो इन गुणों का एहसास करता है।

2. "2010 तक की अवधि के लिए रूसी संघ में नैनो टेक्नोलॉजी के क्षेत्र में काम के विकास की अवधारणा" (जी) के अनुसार, नैनो टेक्नोलॉजी को तरीकों और तकनीकों के एक सेट के रूप में परिभाषित किया गया है जो बनाने की क्षमता प्रदान करते हैं और वस्तुओं को नियंत्रित तरीके से संशोधित करें, जिसमें 100 एनएम से कम आयाम वाले घटक शामिल हैं, कम से कम एक आयाम में, और इसके परिणामस्वरूप प्राप्त मौलिक रूप से नए गुण, बड़े पैमाने पर पूरी तरह से कार्यशील प्रणालियों में उनके एकीकरण की अनुमति देता है।

नैनोटेक्नोलॉजी के व्यावहारिक पहलू में परमाणुओं, अणुओं और नैनोकणों को बनाने, संसाधित करने और हेरफेर करने के लिए आवश्यक उपकरणों और उनके घटकों का उत्पादन शामिल है। यह समझा जाता है कि किसी वस्तु का कम से कम एक रैखिक आकार 100 एनएम से कम होना आवश्यक नहीं है - ये मैक्रो-ऑब्जेक्ट हो सकते हैं, जिनकी परमाणु संरचना व्यक्तिगत परमाणुओं के स्तर पर रिज़ॉल्यूशन के साथ नियंत्रित रूप से बनाई जाती है, या नैनो-युक्त होती है। वस्तुएं. व्यापक अर्थ में, यह शब्द ऐसी वस्तुओं के निदान, लक्षण विज्ञान और अनुसंधान के तरीकों को भी शामिल करता है।

नैनोटेक्नोलॉजी पारंपरिक विषयों से गुणात्मक रूप से भिन्न हैं, क्योंकि ऐसे पैमानों पर पदार्थ को संभालने के लिए सामान्य, स्थूल प्रौद्योगिकियां अक्सर अनुपयुक्त होती हैं, और सूक्ष्म घटनाएं, पारंपरिक पैमानों पर नगण्य रूप से कमजोर, बहुत अधिक महत्वपूर्ण हो जाती हैं: व्यक्तिगत परमाणुओं और अणुओं या समुच्चय के गुण और इंटरैक्शन अणुओं का (उदाहरण के लिए, वैन फोर्सेस-डेर वाल्स), क्वांटम प्रभाव।

नैनोटेक्नोलॉजी और विशेष रूप से आणविक प्रौद्योगिकी नए, बहुत कम खोजे गए विषय हैं। इस क्षेत्र में जिन प्रमुख खोजों की भविष्यवाणी की गई थी, वे अभी तक नहीं की गई हैं। हालाँकि, चल रहे शोध पहले से ही व्यावहारिक परिणाम दे रहे हैं। नैनोटेक्नोलॉजी में उन्नत वैज्ञानिक उपलब्धियों का उपयोग हमें इसे उच्च प्रौद्योगिकी के रूप में वर्गीकृत करने की अनुमति देता है।

इस संभावना के सैद्धांतिक अध्ययन के दौरान, काल्पनिक प्रलय के दिन के परिदृश्य सामने आए, जो मानते हैं कि नैनोरोबोट अपने स्व-प्रजनन कार्यक्रम (तथाकथित "ग्रे गू" या "ग्रे स्लरी") को अंजाम देते हुए, पृथ्वी के सभी बायोमास को अवशोषित करेंगे।

परमाणु स्तर पर वस्तुओं के अध्ययन की संभावना के बारे में पहली धारणा 1704 में प्रकाशित आइजैक न्यूटन की पुस्तक "ऑप्टिक्स" में पाई जा सकती है। पुस्तक में, न्यूटन ने आशा व्यक्त की है कि भविष्य के सूक्ष्मदर्शी एक दिन "कोशिकाओं के रहस्यों" का पता लगाने में सक्षम होंगे।

"नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द का प्रयोग पहली बार 1974 में नोरियो तानिगुची द्वारा किया गया था। उन्होंने इस शब्द का उपयोग कई नैनोमीटर आकार के उत्पादों के उत्पादन का वर्णन करने के लिए किया। 1980 के दशक में, एरिक के. ड्रेक्सलर ने अपनी पुस्तकों में इस शब्द का प्रयोग किया था: "सृजन की मशीनें: नैनो टेक्नोलॉजी का आने वाला युग" ("सृजन के इंजन: नैनो प्रौद्योगिकी का आने वाला युग") और "नैनोसिस्टम्स: आणविक मशीनरी, विनिर्माण, और संगणना". उनके शोध में केंद्रीय स्थान गणितीय गणनाओं द्वारा खेला गया था, जिसकी मदद से कई नैनोमीटर आकार के उपकरणों के संचालन का विश्लेषण करना संभव था।

मौलिक प्रावधान

हाल ही में यह पाया गया कि मैक्रो- और नैनोवर्ल्ड में घर्षण के नियम समान निकले।

नैनोकणों

लघुकरण की आधुनिक प्रवृत्ति से पता चला है कि यदि आप इस पदार्थ का एक बहुत छोटा कण लेते हैं तो इसमें पूरी तरह से नए गुण हो सकते हैं। 1 से 100 नैनोमीटर आकार के कणों को सामान्यतः "नैनोकण" कहा जाता है। उदाहरण के लिए, यह पता चला कि कुछ सामग्रियों के नैनोकणों में बहुत अच्छे उत्प्रेरक और सोखने के गुण होते हैं। अन्य सामग्रियां अद्भुत ऑप्टिकल गुण दिखाती हैं, उदाहरण के लिए, सौर कोशिकाओं के उत्पादन के लिए कार्बनिक पदार्थों की अति पतली फिल्मों का उपयोग किया जाता है। ऐसी बैटरियां, हालांकि उनमें अपेक्षाकृत कम क्वांटम दक्षता होती है, सस्ती होती हैं और यांत्रिक रूप से लचीली हो सकती हैं। प्राकृतिक नैनो-आकार की वस्तुओं - प्रोटीन, न्यूक्लिक एसिड आदि के साथ कृत्रिम नैनोकणों की परस्पर क्रिया को प्राप्त करना संभव है। सावधानीपूर्वक शुद्ध किए गए नैनोकण कुछ संरचनाओं में स्वयं-इकट्ठे हो सकते हैं। इस संरचना में कड़ाई से क्रमबद्ध नैनोकण होते हैं और अक्सर असामान्य गुण भी प्रदर्शित होते हैं।

नैनोऑब्जेक्ट्स को 3 मुख्य वर्गों में विभाजित किया गया है: कंडक्टरों के विस्फोट, प्लाज्मा संश्लेषण, पतली फिल्मों की कमी आदि से प्राप्त त्रि-आयामी कण; द्वि-आयामी वस्तुएं - आणविक जमाव, सीवीडी, एएलडी, आयन जमाव, आदि द्वारा निर्मित फिल्में; एक आयामी वस्तुएं - मूंछें, ये वस्तुएं आणविक परत की विधि द्वारा प्राप्त की जाती हैं, बेलनाकार माइक्रोप्रोर्स में पदार्थों को पेश करना आदि। नैनोकम्पोजिट भी हैं - किसी भी मैट्रिक्स में नैनोकणों को पेश करके प्राप्त सामग्री। फिलहाल, केवल माइक्रोलिथोग्राफी विधि का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है, जिससे मैट्रिक्स की सतह पर 50 एनएम के आकार के साथ फ्लैट द्वीप वस्तुओं को प्राप्त करना संभव हो गया है; इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक्स में किया जाता है; सीवीडी और एएलडी विधि का उपयोग मुख्य रूप से माइक्रोन फिल्में बनाने के लिए किया जाता है। अन्य विधियाँ मुख्य रूप से वैज्ञानिक उद्देश्यों के लिए उपयोग की जाती हैं। विशेष रूप से उल्लेखनीय आयनिक और आणविक लेयरिंग के तरीके हैं, क्योंकि उनकी मदद से वास्तविक मोनोलेयर बनाना संभव है।

एक विशेष वर्ग में प्राकृतिक और कृत्रिम दोनों मूल के कार्बनिक नैनोकण शामिल हैं।

चूंकि नैनोकणों के कई भौतिक और रासायनिक गुण, थोक सामग्रियों के विपरीत, उनके आकार पर दृढ़ता से निर्भर करते हैं, हाल के वर्षों में समाधानों में नैनोकणों के आकार को मापने के तरीकों में काफी रुचि रही है: नैनोकण प्रक्षेप पथ का विश्लेषण, गतिशील प्रकाश प्रकीर्णन, अवसादन विश्लेषण, अल्ट्रासोनिक तरीके।

नैनोकणों का स्व-संगठन

नैनोटेक्नोलॉजी के सामने सबसे महत्वपूर्ण प्रश्नों में से एक यह है कि अणुओं को एक निश्चित तरीके से समूह बनाने, स्वयं को व्यवस्थित करने के लिए कैसे मजबूर किया जाए, ताकि अंततः नई सामग्री या उपकरण प्राप्त किए जा सकें। इस समस्या से रसायन विज्ञान की एक शाखा - सुपरमॉलेक्यूलर रसायन शास्त्र द्वारा निपटा जाता है। यह व्यक्तिगत अणुओं का नहीं, बल्कि अणुओं के बीच परस्पर क्रिया का अध्ययन करता है जो अणुओं को एक निश्चित तरीके से व्यवस्थित कर सकते हैं, जिससे नए पदार्थ और सामग्रियां बन सकती हैं। यह उत्साहजनक है कि समान प्रणालियाँ और समान प्रक्रियाएँ वास्तव में प्रकृति में मौजूद हैं। इस प्रकार, ऐसे बायोपॉलिमर ज्ञात हैं जो विशेष संरचनाओं में व्यवस्थित हो सकते हैं। एक उदाहरण प्रोटीन है, जो न केवल गोलाकार रूप में मुड़ सकता है, बल्कि कॉम्प्लेक्स भी बना सकता है - संरचनाएं जिसमें कई प्रोटीन अणु शामिल होते हैं। पहले से ही एक संश्लेषण विधि मौजूद है जो डीएनए अणु के विशिष्ट गुणों का उपयोग करती है। पूरक डीएनए (सीडीएनए) लिया जाता है, और एक अणु ए या बी को किसी एक सिरे से जोड़ा जाता है। हमारे पास 2 पदार्थ हैं: ----ए और ----बी, जहां ---- ए की एक पारंपरिक छवि है एकल डीएनए अणु. अब, यदि आप इन 2 पदार्थों को मिलाते हैं, तो डीएनए के दो एकल स्ट्रैंड के बीच हाइड्रोजन बांड बनते हैं, जो अणुओं ए और बी को एक दूसरे की ओर आकर्षित करेंगे। आइए मोटे तौर पर परिणामी कनेक्शन को चित्रित करें: ====एबी। प्रक्रिया पूरी होने के बाद डीएनए अणु को आसानी से हटाया जा सकता है।

समूह निर्माण की समस्या

नैनोमीटर के क्रम पर आयाम वाले कण, या नैनोकण, जैसा कि उन्हें वैज्ञानिक हलकों में कहा जाता है, में एक गुण होता है जो उनके उपयोग में बहुत बाधा डालता है। वे समूह बना सकते हैं, यानी एक साथ चिपक सकते हैं। चूँकि नैनोकण सिरेमिक और धातुकर्म उद्योगों में आशाजनक हैं, इसलिए इस समस्या का समाधान करने की आवश्यकता है। एक संभावित समाधान अमोनियम साइट्रेट (जलीय घोल), इमिडाज़ोलिन, ओलिक अल्कोहल (पानी में अघुलनशील) जैसे फैलाने वालों का उपयोग है। उन्हें नैनोकणों वाले माध्यम में जोड़ा जा सकता है। इस पर स्रोत "ऑर्गेनिक एडिटिव्स एंड सिरेमिक प्रोसेसिंग", डी. जे. शेनफील्ड, क्लूवर एकेडमिक पब्लिक, बोस्टन (अंग्रेजी) में अधिक विस्तार से चर्चा की गई है।

नवीनतम उपलब्धियाँ

नेनोसामग्री

नैनोकणों के आधार पर उनके घटकों के सूक्ष्म आकार से उत्पन्न होने वाली अनूठी विशेषताओं के साथ सामग्री विकसित की गई।

• कार्बन नैनोट्यूब विस्तारित बेलनाकार संरचनाएं हैं जिनका व्यास एक से कई दसियों नैनोमीटर और लंबाई कई सेंटीमीटर तक होती है, जिसमें एक या कई हेक्सागोनल ग्रेफाइट प्लेन (ग्राफीन) होते हैं जो एक ट्यूब में लुढ़के होते हैं और आमतौर पर एक अर्धगोलाकार सिर में समाप्त होते हैं।

• फुलरीन आणविक यौगिक हैं जो कार्बन के एलोट्रोपिक रूपों के वर्ग से संबंधित हैं (अन्य हीरे, कार्बाइन और ग्रेफाइट हैं) और उत्तल बंद पॉलीहेड्रा हैं जो सम संख्या में ट्राइकोऑर्डिनेटेड कार्बन परमाणुओं से बने होते हैं।

• ग्राफीन अक्टूबर 2004 में मैनचेस्टर विश्वविद्यालय में प्राप्त कार्बन परमाणुओं की एक मोनोलेयर है। ग्राफीन का उपयोग आणविक डिटेक्टर (एनओ 2) के रूप में किया जा सकता है, जिससे एकल अणुओं के आगमन और प्रस्थान का पता लगाया जा सकता है। ग्राफीन में चार्ज वाहकों में कमरे के तापमान पर उच्च गतिशीलता होती है, जिसके कारण, एक बार इस सेमीमेटल में बैंड गैप गठन की समस्या हल हो जाने पर, ग्राफीन एकीकृत सर्किट में सिलिकॉन की जगह लेने वाला एक आशाजनक पदार्थ बन जाता है।

• नेनो क्रिस्टल

• एरोग्राफाइट सबसे कठोर पदार्थ है

• नैनोबैटरी - 2005 की शुरुआत में, अल्टेयर नैनोटेक्नोलॉजीज (यूएसए) ने लिथियम-आयन बैटरी के इलेक्ट्रोड के लिए एक अभिनव नैनोटेक्नोलॉजिकल सामग्री के निर्माण की घोषणा की। Li 4 Ti 5 O 12 इलेक्ट्रोड वाली बैटरियों का चार्जिंग समय 10-15 मिनट है। फरवरी 2006 में, कंपनी ने अपने इंडियाना संयंत्र में बैटरी का उत्पादन शुरू किया। मार्च में, अल्टेयरनानो और बोशार्ट इंजीनियरिंग ने संयुक्त रूप से एक इलेक्ट्रिक वाहन विकसित करने के लिए एक समझौता किया। मई में, ऑटोमोटिव नैनोबैटरी का परीक्षण सफलतापूर्वक पूरा किया गया। जुलाई में, अल्टेयर नैनोटेक्नोलॉजीज को इलेक्ट्रिक वाहनों के लिए लिथियम-आयन बैटरी की आपूर्ति करने का पहला ऑर्डर मिला।
• कमल प्रभाव पर आधारित सतहों की स्व-सफाई।

तलाश पद्दतियाँ

इस तथ्य के कारण कि नैनोटेक्नोलॉजी एक अंतःविषय विज्ञान है, वैज्ञानिक अनुसंधान "शास्त्रीय" जीव विज्ञान, रसायन विज्ञान और भौतिकी के समान तरीकों का उपयोग करता है। नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में अपेक्षाकृत नई अनुसंधान विधियों में से एक स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोपी है। वर्तमान में, अनुसंधान प्रयोगशालाएँ न केवल "शास्त्रीय" जांच सूक्ष्मदर्शी का उपयोग करती हैं, बल्कि ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप, रमन बिखरने और प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमीटर और अल्ट्रामाइक्रोटोम (सामग्री की त्रि-आयामी संरचना प्राप्त करने के लिए) के संयोजन में एसपीएम का भी उपयोग करती हैं।

स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोपी

नैनोऑब्जेक्ट्स का अध्ययन करने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियों में से एक स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोपी है। ऑप्टिकल तकनीकों को स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोपी के ढांचे के भीतर कार्यान्वित किया जाता है।

स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोप (एसपीएम) का उपयोग करके सतह के गुणों का अध्ययन वायुमंडलीय दबाव में हवा में, निर्वात में और यहां तक ​​कि तरल में भी किया जाता है। विभिन्न एसपीएम तकनीकें संचालन और गैर-संचालन दोनों वस्तुओं का अध्ययन करना संभव बनाती हैं। इसके अलावा, एसपीएम अन्य अनुसंधान विधियों, जैसे शास्त्रीय ऑप्टिकल माइक्रोस्कोपी और वर्णक्रमीय तरीकों के साथ संयोजन का समर्थन करता है।

इस तरह के जोड़तोड़ करते समय कई तकनीकी कठिनाइयाँ उत्पन्न होती हैं। विशेष रूप से, अति-उच्च वैक्यूम स्थितियां (10-11 टोर) बनाना आवश्यक है, सब्सट्रेट और माइक्रोस्कोप को अति-निम्न तापमान (4-10 K) तक ठंडा करना आवश्यक है, सब्सट्रेट की सतह परमाणु रूप से साफ होनी चाहिए और परमाणु रूप से चिकना, जिसके लिए इसकी तैयारी के विशेष तरीकों का उपयोग किया जाता है। जमा परमाणुओं की सतह के प्रसार को कम करने के लिए सब्सट्रेट को ठंडा किया जाता है; माइक्रोस्कोप को ठंडा करने से आपको थर्मल बहाव से छुटकारा मिलता है।

स्कैनिंग परमाणु बल माइक्रोस्कोप की जांच का उपयोग करके स्थलाकृति, सतह गुणों और नैनोऑब्जेक्ट्स के हेरफेर के सटीक माप से जुड़ी समस्याओं को हल करने के लिए, फीचर-ओरिएंटेड स्कैनिंग (एफओएस) की पद्धति प्रस्तावित की गई थी। OOS दृष्टिकोण स्वचालित रूप से बॉटम-अप नैनोटेक्नोलॉजी को लागू करना संभव बनाता है, यानी नैनोडिवाइस के तत्व-दर-तत्व असेंबली की तकनीक। इस मामले में, काम कमरे के तापमान पर किया जाता है, क्योंकि ओओएस वास्तविक समय में बहाव की गति निर्धारित करता है और बहाव के कारण होने वाले विस्थापन की भरपाई करता है। मल्टी-प्रोब उपकरणों पर, OOS आपको किसी नैनोऑब्जेक्ट पर किसी भी संख्या में विश्लेषणात्मक और तकनीकी जांच को क्रमिक रूप से लागू करने की अनुमति देता है, जिससे बड़ी संख्या में माप, तकनीकी और नियंत्रण संचालन से युक्त जटिल नैनोटेक्नोलॉजिकल प्रक्रियाएं बनाना संभव हो जाता है।

हालाँकि, ज्यादातर मामलों में व्यक्तिगत परमाणुओं या नैनोकणों में हेरफेर करने की कोई आवश्यकता नहीं होती है और सामान्य प्रयोगशाला स्थितियाँ रुचि की वस्तुओं का अध्ययन करने के लिए पर्याप्त होती हैं।

नैनोमेडिसिन और रासायनिक उद्योग

आधुनिक चिकित्सा में एक दिशा जो नैनो-आणविक स्तर पर मानव जैविक प्रणालियों को ट्रैक करने, डिजाइन करने और संशोधित करने के लिए नैनोमटेरियल्स और नैनोऑब्जेक्ट्स के अद्वितीय गुणों के उपयोग पर आधारित है।

• एक अच्छी तरह से परिभाषित रूप (बीआईएस-पेप्टाइड्स) की दवा अणुओं और औषधीय तैयारियों का औद्योगिक संश्लेषण।

कंप्यूटर और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स

• केंद्रीय प्रसंस्करण इकाइयाँ - 15 अक्टूबर 2007 को, इंटेल ने एक नए प्रोटोटाइप प्रोसेसर के विकास की घोषणा की जिसमें लगभग 45 एनएम मापने वाला सबसे छोटा संरचनात्मक तत्व शामिल है। भविष्य में, कंपनी का इरादा संरचनात्मक तत्वों के आकार को 5 एनएम तक पहुंचाने का है। इंटेल का मुख्य प्रतियोगी, एएमडी भी लंबे समय से अपने प्रोसेसर का उत्पादन करने के लिए आईबीएम के साथ संयुक्त रूप से विकसित नैनोटेक्नोलॉजिकल प्रक्रियाओं का उपयोग कर रहा है। इंटेल के विकास से एक विशिष्ट अंतर एक अतिरिक्त इंसुलेटिंग परत SOI का उपयोग है, जो ट्रांजिस्टर बनाने वाली संरचनाओं के अतिरिक्त इन्सुलेशन के कारण वर्तमान रिसाव को रोकता है। 32 एनएम ट्रांजिस्टर वाले प्रोसेसर और 22 एनएम वाले प्रोटोटाइप के नमूने पहले से ही मौजूद हैं।

• हार्ड ड्राइव - 2007 में, पीटर ग्रुनबर्ग और अल्बर्ट फर्थ को जीएमआर प्रभाव की खोज के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला, जो परमाणु सूचना घनत्व के साथ हार्ड ड्राइव पर डेटा रिकॉर्ड करने की अनुमति देता है।

• स्कैनिंग जांच माइक्रोस्कोप एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन माइक्रोस्कोप है जो अध्ययन के तहत नमूने की सतह के साथ कैंटिलीवर सुई (जांच) की बातचीत पर आधारित है। आमतौर पर, इंटरैक्शन वैन डेर वाल्स बलों के कारण सतह से कैंटिलीवर के आकर्षण या प्रतिकर्षण को संदर्भित करता है। लेकिन विशेष ब्रैकट का उपयोग करते समय, सतह के विद्युत और चुंबकीय गुणों का अध्ययन करना संभव है। एसपीएम तरल की एक परत के माध्यम से भी संचालन और गैर-संचालन दोनों सतहों की जांच कर सकता है, जिससे कार्बनिक अणुओं (डीएनए) के साथ काम करना संभव हो जाता है। स्कैनिंग जांच सूक्ष्मदर्शी का स्थानिक रिज़ॉल्यूशन उपयोग की गई जांच की विशेषताओं पर निर्भर करता है। रिज़ॉल्यूशन क्षैतिज रूप से परमाणु तक पहुंचता है और लंबवत रूप से इससे अधिक होता है।

• ऑसिलेटर एंटीना - 9 फरवरी 2005 को, बोस्टन विश्वविद्यालय प्रयोगशाला में 1 माइक्रोन के क्रम के आयाम वाला एक ऑसिलेटर एंटीना प्राप्त किया गया था। इस उपकरण में 5,000 मिलियन परमाणु हैं और यह 1.49 गीगाहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर दोलन करने में सक्षम है, जो इसे बड़ी मात्रा में जानकारी प्रसारित करने की अनुमति देता है।

• प्लास्मोंस किसी धातु में मुक्त इलेक्ट्रॉनों के सामूहिक कंपन हैं। प्लास्मोन उत्तेजना की एक विशिष्ट विशेषता को तथाकथित प्लास्मोन अनुनाद माना जा सकता है, जिसकी पहली भविष्यवाणी 20 वीं शताब्दी की शुरुआत में मी द्वारा की गई थी। उदाहरण के लिए, 50 एनएम के व्यास वाले एक गोलाकार चांदी के कण के लिए प्लास्मोन अनुनाद तरंग दैर्ध्य लगभग 400 एनएम है, जो विवर्तन सीमा से कहीं अधिक नैनोकणों को रिकॉर्ड करने की संभावना को इंगित करता है (विकिरण तरंग दैर्ध्य कण आकार से बहुत बड़ा है)। वर्ष की शुरुआत में, नैनो-आकार के कणों के निर्माण की तकनीक में तेजी से प्रगति के कारण, नैनोटेक्नोलॉजी के एक नए क्षेत्र - नैनोप्लास्मोनिक्स के विकास को प्रोत्साहन दिया गया। प्लास्मोन दोलनों के उत्तेजना का उपयोग करके धातु नैनोकणों की एक श्रृंखला के साथ विद्युत चुम्बकीय विकिरण संचारित करना संभव हो गया।

रोबोटिक

• आणविक रोटार सिंथेटिक नैनोस्केल मोटर हैं जो पर्याप्त ऊर्जा लागू होने पर टॉर्क उत्पन्न कर सकते हैं।

• आणविक प्रोपेलर नैनो-आकार के प्रोपेलर-आकार के अणु होते हैं जो मैक्रोस्कोपिक प्रोपेलर के आकार के समान, अपने विशेष आकार के कारण घूमने में सक्षम होते हैं।

• 2006 से, रोबोकप परियोजना (रोबोटों के बीच फुटबॉल चैम्पियनशिप) के ढांचे के भीतर, "नैनोग्राम प्रतियोगिता" नामांकन सामने आया है, जिसमें खेल का मैदान 2.5 मिमी की भुजा वाला एक वर्ग है। अधिकतम प्लेयर का आकार 300 माइक्रोन तक सीमित है।

संकल्पना उपकरण

• नोकिया मॉर्फ नैनोटेक्नोलॉजिकल सामग्रियों के उपयोग के आधार पर नोकिया आर एंड डी और कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय द्वारा संयुक्त रूप से बनाया गया एक भविष्य का सेल फोन प्रोजेक्ट है।

नैनोटेक्नोलॉजी उद्योग

कई शोधकर्ताओं ने संकेत दिया है कि गैर-विशेषज्ञों के बीच नैनोटेक्नोलॉजी के प्रति नकारात्मक दृष्टिकोण धार्मिकता के साथ-साथ नैनोमटेरियल्स की विषाक्तता के बारे में चिंताओं के कारण भी जुड़ा हो सकता है। यह विशेष रूप से व्यापक रूप से विज्ञापित कोलाइडल चांदी के लिए सच है, जिसके गुण और सुरक्षा अत्यधिक संदिग्ध हैं।

नैनोटेक्नोलॉजी के विकास पर विश्व समुदाय की प्रतिक्रिया

नैनोटेक्नोलॉजी के विकास के परिणामों का विषय दार्शनिक शोध का विषय बनता जा रहा है। इस प्रकार, डब्ल्यूटीए द्वारा 2007 में आयोजित अंतर्राष्ट्रीय भविष्य विज्ञान सम्मेलन ट्रांसविज़न में नैनो टेक्नोलॉजी के विकास की संभावनाओं पर चर्चा की गई।

नैनोटेक्नोलॉजी के विकास पर रूसी समाज की प्रतिक्रिया

26 अप्रैल 2007रूसी राष्ट्रपति व्लादिमीर पुतिन ने संघीय असेंबली को अपने संबोधन में नैनोटेक्नोलॉजी को "विज्ञान और प्रौद्योगिकी के विकास में सर्वोच्च प्राथमिकता वाली दिशा" कहा। उन्होंने सुझाव दिया कि अधिकांश रूसियों के लिए, नैनो टेक्नोलॉजी आज "30 के दशक में परमाणु ऊर्जा की तरह एक प्रकार की अमूर्तता है।"

फिर कई रूसी सार्वजनिक संगठन नैनोटेक्नोलॉजी विकसित करने की आवश्यकता की घोषणा करते हैं।

8 अक्टूबर 2008"रूस की नैनोटेक्नोलॉजिकल सोसायटी" बनाई गई, जिसके कार्यों में "नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में रूसी समाज को शिक्षित करना और देश के नैनोटेक्नोलॉजिकल विकास के पक्ष में अनुकूल जनमत तैयार करना" शामिल है।

6 अक्टूबर 2009मॉस्को में अंतर्राष्ट्रीय नैनोटेक्नोलॉजी फोरम के उद्घाटन पर राष्ट्रपति दिमित्री मेदवेदेव ने कहा: "मुख्य बात यह है कि प्रसिद्ध परिदृश्य नहीं होता है - विश्व अर्थव्यवस्था बढ़ने लगती है, निर्यात क्षमता बढ़ जाती है, और किसी नैनोटेक्नोलॉजी और ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है बिकना जारी रह सकता है. यह परिदृश्य हमारे देश के लिए बिल्कुल विनाशकारी होगा। हम सभी को यह सुनिश्चित करना चाहिए कि नैनोटेक्नोलॉजी अर्थव्यवस्था के सबसे शक्तिशाली क्षेत्रों में से एक बन जाए। यह बिल्कुल यही विकास परिदृश्य है जिसके लिए मैं आपसे आग्रह करता हूं,'' डी. मेदवेदेव ने मंच के प्रतिभागियों को संबोधित करते हुए जोर दिया। साथ ही, राष्ट्रपति ने विशेष रूप से कहा कि "हालांकि यह (राज्य) समर्थन (व्यवसाय के लिए) लापरवाह है, जबकि हम इस काम के सार को समझने में सक्षम नहीं हैं, हमें इस काम को व्यवस्थित करने की आवश्यकता है।" डी. मेदवेदेव ने इस बात पर भी जोर दिया कि रुस्नानो 2015 तक इन उद्देश्यों के लिए 318 बिलियन रूबल आवंटित करेगा। डी. मेदवेदेव ने प्रस्तावित किया कि शिक्षा और विज्ञान मंत्रालय नैनो प्रौद्योगिकी के लिए योग्य कर्मियों की बढ़ती आवश्यकता के संबंध में विशिष्टताओं की संख्या में वृद्धि करेगा, साथ ही नवाचार के लिए एक राज्य आदेश बनाएगा और उच्च के निर्यात के लिए "हरित गलियारा" खोलेगा। तकनीकी सामान.

कला में नैनो प्रौद्योगिकी

अमेरिकी कलाकार नताशा वीटा-मोर की कई कृतियाँ नैनोटेक्नोलॉजी विषयों से संबंधित हैं।

रूसी समूह री-ज़ोन की रचना "नैनोबोट्स" नैनोरोबोट्स और सामाजिक प्रगति में उनकी भूमिका को समर्पित है।

विज्ञान कथा में नैनो प्रौद्योगिकी

रूसी लेखक एन. लेसकोव की प्रसिद्ध कृति "लेफ्टी" (वर्ष) में एक दिलचस्प अंश है:

5,000,000 गुना का आवर्धन आधुनिक इलेक्ट्रॉन और परमाणु बल सूक्ष्मदर्शी द्वारा प्रदान किया जाता है, जिन्हें नैनो टेक्नोलॉजी का मुख्य उपकरण माना जाता है। इस प्रकार, साहित्यिक नायक लेफ्टी को इतिहास का पहला "नैनोटेक्नोलॉजिस्ट" माना जा सकता है।

नैनोटेक्नोलॉजी के अनियंत्रित विकास के कुछ नकारात्मक परिणामों का वर्णन एम. क्रिच्टन ("झुंड"), एस. लेम ("मौके पर निरीक्षण" और "पृथ्वी पर शांति"), एस. लुक्यानेंको ("विभाजित करने के लिए कुछ भी नहीं") के कार्यों में किया गया है। ”)।

विज्ञान कथा श्रृंखला स्टारगेट एसजी-1 में, सबसे तकनीकी और सामाजिक रूप से उन्नत दौड़ में से एक "रेप्लिकेटर" दौड़ है, जो नैनो टेक्नोलॉजी के विभिन्न अनुप्रयोगों के उपयोग और विवरण के साथ पूर्वजों के असफल अनुभव के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुई। कीनू रीव्स अभिनीत द डे द अर्थ स्टुड स्टिल में, एक विदेशी सभ्यता मानवता को मौत की सजा देती है और स्व-प्रतिकृति नैनोरेप्लिकेंट बग की मदद से ग्रह पर लगभग हर चीज को नष्ट कर देती है जो उनके रास्ते में आने वाली हर चीज को खा जाते हैं।

फिल्म "टर्मिनेटर 2" और "टर्मिनेटर 3" में नैनोटेक्नोलॉजी को रोबोट "टी-1000" और "टी-एक्स" के रूप में प्रस्तुत किया गया है।

मंच और प्रदर्शनियाँ

रुस्नानो 2010

रूस में नैनोटेक्नोलॉजी पर पहला अंतर्राष्ट्रीय फोरम, रुस्नानोटेक, 2008 में आयोजित किया गया था, जो बाद में एक वार्षिक कार्यक्रम बन गया। नैनोटेक्नोलॉजीज पर अंतर्राष्ट्रीय फोरम के आयोजन पर काम 31 जनवरी को राज्य निगम "रुस्नानोटेक" के पर्यवेक्षी बोर्ड द्वारा अनुमोदित अवधारणा और रूसी संघ की सरकार संख्या 1169-आर दिनांक 08/ के डिक्री के अनुसार किया गया था। 12/2008. फोरम 3 से 5 दिसंबर, 2008 तक मास्को में केंद्रीय प्रदर्शनी परिसर "एक्सपोसेंटर" में आयोजित किया गया था। फोरम कार्यक्रम में एक व्यावसायिक भाग, वैज्ञानिक और तकनीकी अनुभाग, पोस्टर प्रस्तुतियाँ, नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में युवा वैज्ञानिकों के वैज्ञानिक कार्यों की अंतर्राष्ट्रीय प्रतियोगिता में प्रतिभागियों की रिपोर्ट और एक प्रदर्शनी शामिल थी।

कुल मिलाकर, रूस और 32 विदेशी देशों के 9024 प्रतिभागियों और आगंतुकों ने फोरम कार्यक्रमों में भाग लिया, जिनमें शामिल हैं:

• फोरम के कांग्रेस भाग में 4048 प्रतिभागी
• 4212 प्रदर्शनी आगंतुक
• 559 बूथ अटेंडेंट
• 205 मीडिया प्रतिनिधियों ने फोरम के काम को कवर किया

नैनोटेक्नोलॉजी की आलोचना

नैनोटेक्नोलॉजी की आलोचना मुख्य रूप से दो दिशाओं में केंद्रित है:

यह सभी देखें

• स्पिनहेंज@होम - नैनोटेक्नोलॉजी के क्षेत्र में वितरित कंप्यूटिंग परियोजना (आणविक चुंबक: चुंबकत्व का नैनोलेवल नियंत्रण)
• नैनोटेक्नोलॉजी के प्रभाव का अध्ययन ( अंग्रेज़ी)

साहित्य

• अल्फिमोवा एम.एम.मनोरंजक नैनोटेक्नोलॉजी। - एम.: बिनोम, 2011. - पी. 96.
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• गुडिलिन ई.ए. और आदि।नैनोवर्ल्ड की संपदा. मामले की गहराई से फोटो रिपोर्ट. - एम.: बिनोम, 2009. - पी. 176.
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नैनोटेक्नोलॉजी के बारे में लोकप्रिय
नैनोटेक्नोलॉजी एक उच्च तकनीक उद्योग है जो व्यक्तिगत परमाणुओं और अणुओं के साथ काम करता है। इस तरह की अति-परिशुद्धता मनुष्य के लाभ के लिए गुणात्मक रूप से नए स्तर पर प्रकृति के नियमों का उपयोग करना संभव बनाती है - किसी दिए गए परमाणु संरचना के साथ उत्पाद बनाने के लिए, इसलिए नैनो टेक्नोलॉजी के क्षेत्र में विकास का उपयोग लगभग किसी भी उद्योग में किया जाता है: चिकित्सा में, मैकेनिकल इंजीनियरिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स, पारिस्थितिकी... नैनो टेक्नोलॉजी की मदद से आप तेल को शुद्ध कर सकते हैं, कई वायरस पर जीत हासिल कर सकते हैं, रोबोट बना सकते हैं, प्रकृति की रक्षा कर सकते हैं, सुपर-फास्ट कंप्यूटर बना सकते हैं। हम कह सकते हैं कि 21वीं सदी में नैनोटेक्नोलॉजी का विकास लेखन, भाप इंजन या बिजली के विकास से भी अधिक मानव जीवन को बदल देगा...

इसलिए, नैनोटेक्नोलॉजी उद्योग के लिए संभावनाएं वास्तव में बहुत बड़ी हैं। लेकिन इसके लिए उद्योग के मूल विचारों के व्यापक प्रसार की आवश्यकता है। आईएसी "नैनोटेक्नोलॉजीज एंड मैटेरियल्स" नैनोटेक्नोलॉजीज, उनसे संबंधित सामग्रियों के साथ-साथ नैनोटेक्नोलॉजीज की दुनिया में घटनाओं के बारे में नवीनतम और सत्यापित जानकारी प्रदान करता है।

नैनो टेक्नोलॉजी क्या है?
नैनोटेक्नोलॉजी विज्ञान और प्रौद्योगिकी का एक क्षेत्र है जो कणों के गुणों का अध्ययन करता है और नैनोमीटर के आकार के उपकरण बनाता है। उपसर्ग नैनो- एक एसआई (इकाइयों की मीट्रिक प्रणाली) उपसर्ग है जिसका अर्थ है किसी चीज का एक अरबवां हिस्सा, क्रमशः एक नैनोमीटर = 1·10-9 मीटर। नैनोटेक्नोलॉजी को कभी-कभी व्यक्तिगत परमाणुओं और अणुओं में हेरफेर करने की तकनीक के रूप में भी परिभाषित किया जाता है। नैनोटेक्नोलॉजी के इस खंड को "आण्विक नैनोटेक्नोलॉजी" भी कहा जाता है; यह एक बहुत ही आशाजनक और आशाजनक खंड है। नैनोटेक्नोलॉजी वर्तमान में विकास के प्रारंभिक चरण में है, क्योंकि इस क्षेत्र में भविष्यवाणी की गई प्रमुख खोजें अभी तक नहीं की गई हैं। हालाँकि, किया गया शोध पहले से ही व्यावहारिक परिणाम दे रहा है। उन्नत वैज्ञानिक अनुसंधान के अनुप्रयोग के कारण, नैनोटेक्नोलॉजी को उच्च प्रौद्योगिकी के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

ऐसे छोटे आयामों के साथ काम करते समय, क्वांटम प्रभाव और अंतर-आणविक इंटरैक्शन के प्रभाव, जैसे वैन डेर वाल्स इंटरैक्शन, दिखाई देते हैं। नैनोटेक्नोलॉजी, और विशेष रूप से आणविक प्रौद्योगिकी, नए क्षेत्र हैं जिनकी बहुत कम खोज की गई है। आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स का विकास उपकरणों के आकार को कम करने की राह पर आगे बढ़ रहा है। हालाँकि, शास्त्रीय उत्पादन विधियाँ अपने प्राकृतिक आर्थिक और तकनीकी अवरोध तक पहुँच जाती हैं, जब डिवाइस का आकार बहुत कम नहीं होता है, लेकिन आर्थिक लागत तेजी से बढ़ जाती है। इलेक्ट्रॉनिक्स और अन्य उच्च तकनीक उद्योगों के विकास में नैनो टेक्नोलॉजी अगला तार्किक कदम है।

दुनिया में नैनो टेक्नोलॉजी
नैनोटेक्नोलॉजी के विकास में विदेशी देशों की रुचि निम्नलिखित तथ्यों से प्रमाणित होती है। जापान में, 1999 से लागू जापानी "राष्ट्रीय नैनोटेक्नोलॉजी कार्य कार्यक्रम" में सर्वोच्च राज्य प्राथमिकता "ओगाटो" है। 2000 तक, संयुक्त राज्य अमेरिका इस क्षेत्र में काम के लिए धन के मामले में जापान से पीछे था, जो एक समय में सरकारी चर्चा का विषय बन गया था। परिणामस्वरूप, अकेले बुनियादी अनुसंधान के लिए धन की राशि हर साल दोगुनी होने लगी, और सरकार के निर्णय से, नैनो प्रौद्योगिकी कार्य को सर्वोच्च प्राथमिकता मिली। संयुक्त राज्य अमेरिका में, राष्ट्रीय नैनोटेक्नोलॉजी पहल कार्यक्रम विकसित किया गया है, और 12 प्रमुख उद्योगों और सैन्य विभागों में नैनोटेक्नोलॉजी पर काम के समन्वय के लिए राष्ट्रपति के अधीन एक विशेष समिति का आयोजन किया गया है। 2004 में, अमेरिकी सीनेट ने अगले चार वर्षों में नैनोटेक्नोलॉजी अनुसंधान और विकास के लिए 3.7 बिलियन डॉलर प्रदान करने वाले एक विधेयक को मंजूरी दी।

यूरोपीय संघ के देशों ने सभी यूरोपीय संघ के सदस्य देशों के प्रयासों को एकीकृत करके और तीसरे देशों को शामिल करके वैज्ञानिक और तकनीकी क्षमता विकसित करने का मार्ग अपनाया है। पूर्व यूएसएसआर, विशेषकर रूस के वैज्ञानिकों के साथ सहयोग पर विशेष ध्यान दिया जाता है।

नैनोटेक्नोलॉजी की संभावनाएं
दवा
आणविक रोबोट डॉक्टरों का निर्माण जो मानव शरीर के अंदर "जीवित" रहेंगे, होने वाली सभी क्षति को समाप्त करेंगे, या आनुवंशिक क्षति सहित ऐसी घटना को रोकेंगे। अनुमानित कार्यान्वयन अवधि 21वीं सदी का पूर्वार्ध है।

वृद्धावस्था
शरीर में आणविक रोबोटों की शुरूआत के माध्यम से लोगों की व्यक्तिगत अमरता प्राप्त करना जो कोशिका उम्र बढ़ने को रोकते हैं, साथ ही मानव शरीर के ऊतकों का पुनर्गठन और "उत्थान" करते हैं। उन निराशाजनक रूप से बीमार लोगों का पुनरुद्धार और उपचार जो वर्तमान में क्रायोनिक्स विधियों द्वारा जमे हुए थे। अनुमानित कार्यान्वयन अवधि: 21वीं सदी की तीसरी-चौथी तिमाही।

उद्योग
परमाणुओं और अणुओं से सीधे उपभोक्ता वस्तुओं को असेंबल करने वाले आणविक रोबोटों के साथ पारंपरिक उत्पादन विधियों को बदलना। व्यक्तिगत सिंथेसाइज़र और कॉपी करने वाले उपकरणों तक जो आपको कोई भी वस्तु बनाने की अनुमति देते हैं। पहला व्यावहारिक परिणाम 21वीं सदी की शुरुआत में प्राप्त किया जा सकता है।

कृषि
खाद्य उत्पादन (पौधों और जानवरों) के लिए "प्राकृतिक मशीनों" को उनके कृत्रिम समकक्षों - आणविक रोबोटों के परिसरों से बदलना। वे उन्हीं रासायनिक प्रक्रियाओं को पुन: उत्पन्न करेंगे जो एक जीवित जीव में होती हैं, लेकिन कम और अधिक कुशल तरीके से। उदाहरण के लिए, "मिट्टी - कार्बन डाइऑक्साइड - प्रकाश संश्लेषण - घास - गाय - दूध" श्रृंखला से सभी अनावश्यक कड़ियां हटा दी जाएंगी। जो बचेगा वह है "मिट्टी - कार्बन डाइऑक्साइड - दूध (पनीर, मक्खन, मांस - जो भी)।" कहने की जरूरत नहीं है, ऐसी "कृषि" मौसम की स्थिति पर निर्भर नहीं होगी और इसके लिए कठिन शारीरिक श्रम की आवश्यकता नहीं होगी। और इसकी उत्पादकता खाद्य समस्या को हमेशा के लिए हल करने के लिए पर्याप्त है। विभिन्न अनुमानों के अनुसार, इस तरह के पहले कॉम्प्लेक्स 21वीं सदी की दूसरी-चौथी तिमाही में बनाए जाएंगे।

बायोलॉजी
परमाणु स्तर पर एक जीवित जीव में "प्रवेश" करना संभव हो जाएगा। परिणाम बहुत भिन्न हो सकते हैं - विलुप्त प्रजातियों की "बहाली" से लेकर नए प्रकार के जीवित प्राणियों और बायोरोबोट के निर्माण तक। अनुमानित कार्यान्वयन अवधि: 21वीं सदी के मध्य।

पारिस्थितिकीय
पर्यावरण पर मानव गतिविधि के हानिकारक प्रभावों का पूर्ण उन्मूलन। सबसे पहले, आणविक रोबोट नर्सों के साथ पारिस्थितिकी तंत्र को संतृप्त करके जो मानव अपशिष्ट को कच्चे माल में बदल देते हैं, और दूसरा, उद्योग और कृषि को अपशिष्ट मुक्त नैनोटेक्नोलॉजिकल तरीकों में स्थानांतरित करके। अनुमानित कार्यान्वयन अवधि: 21वीं सदी के मध्य।

अंतरिक्ष की खोज
जाहिर है, "सामान्य" क्रम में अंतरिक्ष अन्वेषण नैनोरोबोट्स द्वारा इसकी खोज से पहले किया जाएगा। रोबोट अणुओं की एक विशाल सेना को पृथ्वी के निकट अंतरिक्ष में छोड़ा जाएगा और इसे मानव निपटान के लिए तैयार किया जाएगा - चंद्रमा, क्षुद्रग्रहों और आस-पास के ग्रहों को रहने योग्य बनाया जाएगा, और "अस्तित्व सामग्री" (उल्कापिंड, धूमकेतु) से अंतरिक्ष स्टेशनों का निर्माण किया जाएगा। यह मौजूदा तरीकों से काफी सस्ता और सुरक्षित होगा।

साइबरनेटिक्स
वर्तमान में विद्यमान तलीय संरचनाओं से वॉल्यूमेट्रिक माइक्रो-सर्किट में संक्रमण होगा, और सक्रिय तत्वों का आकार अणुओं के आकार तक कम हो जाएगा। कंप्यूटर की ऑपरेटिंग आवृत्तियाँ टेराहर्ट्ज़ मान तक पहुँच जाएँगी। न्यूरॉन जैसे तत्वों पर आधारित सर्किट समाधान व्यापक हो जाएंगे। प्रोटीन अणुओं पर आधारित एक उच्च गति वाली दीर्घकालिक मेमोरी दिखाई देगी, जिसकी क्षमता टेराबाइट्स में मापी जाएगी। मानव बुद्धि को कंप्यूटर में "स्थानांतरित" करना संभव हो जाएगा। अनुमानित कार्यान्वयन अवधि: 21वीं सदी की पहली-दूसरी तिमाही।

स्मार्ट आवास
पर्यावरण की सभी विशेषताओं में तार्किक नैनोतत्वों को शामिल करने से, यह "बुद्धिमान" और मनुष्यों के लिए बेहद आरामदायक हो जाएगा। अनुमानित कार्यान्वयन अवधि: 21वीं सदी के बाद।

हाल ही में आप अक्सर "नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द सुन सकते हैं। यदि आप किसी वैज्ञानिक से पूछें कि यह क्या है और नैनोटेक्नोलॉजी की आवश्यकता क्यों है, तो उत्तर संक्षिप्त होगा: “नैनोटेक्नोलॉजी पदार्थ के सामान्य गुणों को बदल देती है। वे दुनिया को बदल देते हैं और इसे एक बेहतर जगह बनाते हैं।"

वैज्ञानिकों का दावा है कि नैनोटेक्नोलॉजी को गतिविधि के कई क्षेत्रों में आवेदन मिलेगा: उद्योग में, ऊर्जा में, अंतरिक्ष अन्वेषण में, चिकित्सा में और भी बहुत कुछ में। उदाहरण के लिए, छोटे नैनोरोबोट जो मानव शरीर की किसी भी कोशिका में प्रवेश कर सकते हैं, कुछ बीमारियों का तुरंत इलाज करने और ऐसे ऑपरेशन करने में सक्षम होंगे जो सबसे अनुभवी सर्जन भी नहीं कर सकते।

नैनोटेक्नोलॉजी की बदौलत, "स्मार्ट होम" सामने आएंगे। उनमें, एक व्यक्ति को व्यावहारिक रूप से उबाऊ घरेलू कामों से नहीं जूझना पड़ेगा। "स्मार्ट चीजें" और "स्मार्ट डस्ट" ये जिम्मेदारियां निभाएंगी। लोग ऐसे कपड़े पहनेंगे जो गंदे न हों; इसके अलावा, वे मालिक को बताएंगे कि, उदाहरण के लिए, दोपहर का भोजन करने या स्नान करने का समय हो गया है।

नैनोटेक्नोलॉजी ऐसे कंप्यूटर उपकरण और मोबाइल फोन का आविष्कार करना संभव बनाएगी जिन्हें रूमाल की तरह मोड़कर जेब में रखा जा सकता है।

संक्षेप में, नैनोटेक्नोलॉजिस्ट वास्तव में मानव जीवन को महत्वपूर्ण रूप से बदलने का इरादा रखते हैं।

नैनो टेक्नोलॉजी क्या है

नैनो टेक्नोलॉजी क्या है? और वास्तव में वे आपको चीजों के गुणों को बदलने की अनुमति कैसे देते हैं?

"नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द दो शब्दों से मिलकर बना है - "नैनो" और "टेक्नोलॉजी"।

"नैनो" एक ग्रीक शब्द है जिसका अर्थ है किसी चीज़ का एक अरबवाँ भाग, जैसे कि मीटर। एक परमाणु का आकार एक नैनोमीटर से थोड़ा कम होता है। और एक नैनोमीटर एक मीटर से उतना ही छोटा होता है जितना एक सामान्य मटर ग्लोब से छोटा होता है। यदि किसी व्यक्ति की ऊंचाई एक नैनोमीटर होती, तो कागज की एक शीट की मोटाई एक व्यक्ति को मास्को से तुला शहर की दूरी के बराबर लगती, और यह 170 किलोमीटर के बराबर होती है!

"प्रौद्योगिकी" शब्द का अर्थ उपलब्ध सामग्रियों से वह बनाना है जो किसी व्यक्ति को चाहिए।

और नैनोटेक्नोलॉजी विशेष उपकरणों का उपयोग करके परमाणुओं और परमाणुओं के समूहों (इन्हें नैनोकण कहा जाता है) से जो कुछ भी व्यक्ति को चाहिए, उसका निर्माण है।

नैनोकण प्राप्त करने के दो तरीके हैं।

पहली, सरल विधि "ऊपर से नीचे" है। आरंभिक सामग्री को विभिन्न तरीकों से तब तक पीसा जाता है जब तक कि कण नैनो आकार का न हो जाए।

दूसरा, "नीचे से ऊपर तक" अलग-अलग परमाणुओं को मिलाकर नैनोकणों का उत्पादन है। यह एक अधिक जटिल विधि है, लेकिन वैज्ञानिक इसे नैनोटेक्नोलॉजी के भविष्य के रूप में देखते हैं।

नैनोकण प्राप्त करने का पहला तरीका सामग्री को तब तक पीसना है जब तक कि कण नैनो आकार का न हो जाए। नैनोकणों को प्राप्त करने का दूसरा तरीका विभिन्न तरीकों से परमाणुओं को एक नैनोकण में संयोजित करना है।

इस विधि का उपयोग करके नैनोकण प्राप्त करना एक निर्माण सेट के साथ काम करने की याद दिलाता है। भागों के रूप में केवल परमाणुओं और अणुओं का उपयोग किया जाता है, जिनसे वैज्ञानिक नए नैनोमटेरियल और नैनोडिवाइस बनाते हैं।