مبانی فناوری نانو. شارژر نانوتکنولوژی نانوسوزن برای ترمیم اندام های داخلی

دانشگاه فنی دولتی باومن مسکو
1
B e likov A n d r e i i v a n o v i ch, c.t.s. ، دکتر
بخش M T - 11 "تکنولوژی الکترونیکی در ساختمان چین"
مبانی نانوالکترونیک و
فناوری نانو
مسکو، 2014

هدف و اهداف رشته

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
هدف و اهداف رشته
2
شکل گیری دانش در زمینه نانومواد،
نانوسیستم ها و دستگاه های نانوالکترونیک، پیاده سازی
فرآیندهای به دست آوردن نانومواد و نانوسیستم ها برای
طیف گسترده ای از زمینه های فنی
1. دستگاه های نانوالکترونیک، جلوه های کاربردی.
2. مواد نانوساختار
3. روش های اندازه گیری و مطالعات نانومواد
4. فناوری نانو

فاکتور "NANO-"

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
فاکتور "NANO-"
3
آر. فاینمن:
"کنترل و مدیریت ساختار ماده در اندازه های بسیار کوچک
یک حوزه کمی مطالعه شده از فیزیک است که به نظر می رسد بسیار باشد
مهم و امیدوار کننده است و می تواند با ارزش های بسیاری بیابد
کاربردهای فنی…”.
ای. تلر (یکی از سازندگان بمب گرما هسته ای آمریکا)
اواسط قرن بیستم:
هر کسی که زودتر به فناوری نانو تسلط پیدا کند، در این زمینه جایگاه پیشرو خواهد داشت
فنوسفر قرن آینده
انقلاب های علمی و فناوری:
- 1، - صنعتی؛
- 2، - الکترونیکی؛
– سوم، – نانوفناوری.

موضوعات "NANO-"

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
موضوعات "NANO-"
4
نانومواد موادی هستند با عناصر ساختاری،
ابعاد هندسی که حداقل در یک بعد آن را ندارند
بیش از 100 نانومتر است که در نتیجه کیفیت جدیدی دارند
خواص
نانوتکنولوژی مجموعه ای از روش ها و ابزارهایی است که فراهم می کند
دستکاری ماده در سطوح اتمی و مولکولی با
هدف از تولید محصولات نهایی با از پیش تعیین شده است
ساختار نانومقیاس
فناوری نانو سیستم - به طور کامل یا جزئی ایجاد شده است
مبتنی بر فناوری نانو و نانومواد از نظر عملکردی کامل است
سیستم ها و دستگاه هایی که ویژگی های آنها اساساً می باشد
با شاخص های سیستم ها و دستگاه های مشابه متفاوت است
مقاصد ایجاد شده توسط فناوری های الکترونیک سنتی
هنگام استفاده از حجم های میکرو و کلان مواد.

داستان. اتفاقات عجیب؟!

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
داستان. اتفاقات عجیب؟!
1908 فیزیکدان آلمانی گوستاو می (1869-1957)
نظریه رنگ آمیزی شیشه را توسعه می دهد
ذرات فلزی با طبیعت مختلف و
فرم - جواب کامل معادلات ماکسول را می دهد
برای پراکندگی امواج الکترومغناطیسی روی
ذرات کروی با اندازه 10 نانومتر "سوالات
اپتیک محیط های کدر، به ویژه کلوئیدی
محلول های فلزی» («پراکندگی Mie»)
1928 - کشف توسط G.A. Gamov (1904-1968)
اثر تونل، که زیربنای آن است
روش های نوین مطالعه نانوساختارها
گاموف گئورگی آنتونوویچ (1904-1968)
فیزیکدان نظری مشهور شوروی-آمریکایی.
5

عقب نشینی

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
عقب نشینی
6
در سال 1924، لو داوودوویچ لاندو (1908-1968) به لنینگراد آمد.
کمی بعد - دیمیتری دیمیتریویچ ایواننکو (1904-1994). گاموف،
لاندو و ایواننکو گروهی ("سه تفنگدار") ایجاد کردند که در آن شرکت داشتند
فیزیک نظری.
در تابستان سال 1928، گئورگی آنتونوویچ گاموف به مباحث نظری پرداخت
فیزیک هسته ای - در آلمان، جایی که او به گوتینگن فرستاده شد
دانشگاه، یکی از مراکز فیزیک کوانتومی، تلاش کرد تا متوجه شود
چگونه نظریه کوانتومی می تواند درک هسته اتم را تغییر دهد. AT
در کتابخانه، گئورگی آنتونوویچ مقاله ای از ارنست رادرفورد را پیدا کرد
که آزمایشی را در مورد پراکندگی ذرات آلفا در اورانیوم توصیف کرد،
اما با نتیجه گیری های رادرفورد مخالف بود. معلوم شد که Lev Davidovich Landau
پدیده کشف شده توسط رادرفورد به خوبی توسط موج توصیف شده است
مکانیک، جایی که هیچ مانع غیرقابل نفوذی وجود ندارد. از همین رو،
در بازگشت از کتابخانه، گئورگی آنتونوویچ گاموف یادداشت کرد
فرمول،
توصیف می کند
امکان پذیری
چنین
موج مکانیکی
نفوذ
دیگران
کلمات
او
نظریه مکانیک کوانتومی a-decay را فرموله کرد، یکی از 4
انواع رادیواکتیویته، (بدون توجه به R. Gurney و E. Condon)، دادن
اولین توضیح موفقیت آمیز رفتار عناصر رادیواکتیو.
او نشان داد که حتی ذرات با انرژی نه چندان بالا نیز می توانند
احتمال مشخصی برای نفوذ از طریق پتانسیل
مانع (اثر تونل). این باعث شهرت G.A. Gamov شد
در سراسر جهان.
دیمیتری دی. ایواننکو

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"

7
1931 - فیزیکدانان آلمانی ماکس نول و ارنست روسکا (جایزه نوبل 1986) خلق کردند.
میکروسکوپ الکترونی عبوری
1938 - ایجاد یک میکروسکوپ الکترونی روبشی
1939 - زیمنس، جایی که ارنست روسکا کار می کرد، اولین تبلیغات تجاری را تولید کرد
میکروسکوپ الکترونی با وضوح 10 نانومتر.
1956 A. Uhlir، سیستم بل، سیلیکون نانومتخلخل را کشف کرد.
1959 - ریچارد فاینمن فیزیکدان آمریکایی. او ایده های اساسی نانوتکنولوژی، امکان دستکاری در سطح اتمی، تحقیق و کنترل در نانومتر را مطرح کرد.
محدوده، "فضای زیادی در پایین وجود دارد." خوشحال
تولد نانوتکنولوژی 29 دسامبر 1959 در نظر گرفته شده است.
1966 فیزیکدان آمریکایی راسل یانگ (اداره ملی استانداردها)، اختراع
موتور پیزو
اسکن کردن
تونل
میکروسکوپ ها
و
تثبیت موقعیت
ابزارهای نانو با دقت بالا
1968 - آلفرد چو و جان آرتور، کارمندان بخش علمی آمریکایی
شرکت های بل در حال توسعه مبانی نظری فناوری نانو در پردازش هستند
سطوح با دقت اتمی
1971 - راسل یانگ ایده ابزار Topografiner را معرفی کرد که به عنوان نمونه اولیه بود.
میکروسکوپ کاوشگر چنین زمان توسعه طولانی برای چنین دستگاه هایی
با این واقعیت توضیح داده می شود که مشاهده ساختارهای اتمی منجر به تغییر می شود
شرایط آنها، بنابراین، رویکردهای کیفی جدیدی مورد نیاز بود که از بین نرود
ماده مورد بررسی
1974 فیزیکدان ژاپنی نوریو تانیگوچی (دانشگاه توکیو) این اصطلاح را ابداع کرد.
"نانو فناوری" در رابطه با مواد ساختاری با ساختار نانومقیاس.

تاریخچه ایجاد مبانی فناوری نانو

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
تاریخچه ایجاد مبانی فناوری نانو
8
1977 - دانشجوی آمریکایی MIT E. Drexler (متولد 1955)
اصطلاح "نانو فناوری" را معرفی می کند - مونتاژ فرضی
اجسام از زنجیره های مولکولی
1981 - روشی برای به دست آوردن خوشه های فلزی کوچک اجرا شد.
G. Gleiter مفهوم نانومواد، نقش اصلی را توسعه داد
که در آن به رابط ها اختصاص داده شد، اجازه می دهد
به طور قابل توجهی خواص مواد جامد را تغییر می دهد.
1982 - در مرکز تحقیقات زوریخ برای فیزیک IBM
گرد بینینگ و هاینریش رورر (برندگان جایزه نوبل 1986) خلق می کنند
اریک درکسلر
میکروسکوپ تونل زنی روبشی (STM).
1983 - V.N. Lapovka و L.I. Trusova، نیکل نانوکریستالی، با سختی دو
برابر سختی یک نمونه پلی کریستالی.
1985 - شیمیدانان آمریکایی: پروفسور ریچارد اسمالی، رابرت کرل و هارولد کروتو
(برندگان جایزه نوبل در سال 1996) فولرن ها را کشف کردند - مولکول هایی متشکل از 60 اتم
کربنی که به شکل یک کره چیده شده است.
1986 - فیزیکدان آلمانی گرد بیننیگ یک نیروی اتمی روبشی ایجاد کرد
میکروسکوپ کاوشگر - تجسم و دستکاری اتم های هر ماده.
1986 - دانشمند آمریکایی کیم اریک درکسلر که در آزمایشگاه کار می کرد
هوش مصنوعی در موسسه فناوری ماساچوست، کتابی را منتشر کرد
"موتورهای خلقت"، جایی که او ایده نانو "مونتاژکننده" را پیشنهاد می کند.
ربات های مولکولی که طبق یک برنامه مشخص کار می کنند و هر چیزی را جمع آوری می کنند (در
از جمله نوع خود) از مولکول های بداهه.
1987 - رسانش کوانتومی روی کنتاکت های نقطه ای مشاهده شد. T.A. فولتون و جی.جی.
دولان اولین ترانزیستور تک الکترونی را ایجاد کرد.

تاریخچه ایجاد مبانی فناوری نانو

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
تاریخچه ایجاد مبانی فناوری نانو
9
1987-1988 - در پژوهشکده «دلتا» به سرپرستی پ.ن. لوسکینوویچ اولین را راه اندازی کرد
تاسیسات نانوتکنولوژی روسی که فرار ذرات هدایت شده را انجام داد
از نوک پروب میکروسکوپ تحت تأثیر گرما.
1989 - دونالد ایگلر، کارمند IBM لوگو را با اتم های زنون نشان می دهد.
1990 - الی یابلونوویچ اولین کریستال فوتونیک را در ایالات متحده ایجاد کرد.
1991 - پروفسور ژاپنی سومیو لیجیما (شرکت NEC)، از فولرن ها برای استفاده استفاده کرد
ایجاد نانولوله های کربنی با قطر 0.8 نانومتر. بر اساس آنها در زمان ما
مواد صد برابر قوی تر از فولاد تولید می شوند.
1370 - اولین برنامه ملی فناوری نانو
صندوق علمی در ژاپن - اجرای برنامه دولتی برای توسعه فناوری
دستکاری اتم ها و مولکول ها (پروژه "تکنولوژی اتمی").
1998 - استاد هلندی Siz Dekker (دانشگاه صنعتی دلفت)
یک ترانزیستور بر اساس نانولوله ها ایجاد می کند. فن آوری برای ایجاد نانولوله با طول 300 نانومتر.
1999 - دانشمندان آمریکایی - استاد فیزیک مارک رید (دانشگاه ییل) و
استاد شیمی جیمز تور (دانشگاه رایس) - در حال توسعه اصول مشترک
دستکاری هر دو مولکول واحد و زنجیره آنها. 2002 Cees Dekker پیوست
لوله کربن با DNA، با دریافت یک نانومکانیسم واحد.
2000 - تصویب طرح ملی نانوتکنولوژی ایالات متحده
2000 - ژاپن - تأسیس کمیته فناوری نانو
2003 - پروفسور فنگ لیو از دانشگاه یوتا با استفاده از دستاوردهای فرانتس گیسیبل،
با استفاده از AFM، او تصاویری از مدارهای الکترون را با تجزیه و تحلیل آشفتگی‌های آنها در حین حرکت در اطراف هسته می‌سازد.
2004 - آندری گیم (1958) و کنستانتین نووسلوف (1974) (برندگان جایزه نوبل)
2010) کار بر روی گرافن. کریستال های دو بعدی BN، MoS2، NbSe2، Bi2Sr2CaCu2Ox

10. عقب نشینی ...

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
عقب نشینی…
آر هافمن برنده جایزه نوبل در پاسخ به این سوال که نانوتکنولوژی چیست؟
هوشمندانه اظهار داشت که خوشحال است که مردم نام جدیدی برای شیمی پیدا کرده اند
10

11. روندها

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
روندها
وجوهی که از بودجه کشورهای مختلف خرج می شود
فناوری نانو در سال 1997-2005
11

12. روندها

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
روندها
انتشارات نانوتکنولوژی و نانومواد و
هدایت دمای بالا
12

13. بخش های بازار

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
بخش های بازار
13

14. فاکتور اندازه

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
فاکتور اندازه
14

15. اثرات نانوساختارها

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
اثرات نانوساختارها
15
1. فاکتور اندازه.
نانومواد و نانو وسایل متشکل از قطعات با ابعاد نانو
ارائه superminiaturization - گسترش عملکرد
قابلیت های سیستم های الکترونیکی در عین کاهش اندازه آنها، قابل توجه است
ترویج
تراکم
مغناطیسی
سوابق
اطلاعات
کاهش می یابد
مصرف انرژی. توانایی نفوذ به سیستم های بیولوژیکی
بدن انسان.
2. مساحت / حجم عناصر ساختاری.
نانومواد دارای سطح ویژه بزرگی هستند.
استفاده در کاتالیزور تسریع واکنش ها را در هزاران و
میلیون بار نانوفیلترها باکتری ها را جدا می کنند و به طور موثر جذب می کنند
ناخالصی ها یا سموم انتقال داروها توسط نانوذرات و جذب فعال آنها.
جاذب های موثر اثرات نانوساختاری در مواد -
بهبود کیفیت.
3. اثرات فیزیکی.
اثرات نانومقیاس - تغییرات کیفی در خصوصیات مواد در
ارتباط با تجلی اثرات مکانیکی کوانتومی به دلیل مشارکت
سطح مقطع اندازه بحرانی عنصر متناسب با آن است
شعاع همبستگی یک پدیده فیزیکی خاص نامیده می شود
(میانگین مسیر آزاد الکترون ها، فونون ها، طول همدوسی در
ابررسانا، ابعاد حوزه مغناطیسی و غیره).

16. عوامل تعیین کننده خواص

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
عوامل تعیین کننده خواص
16

17. بین رشته ای

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
بین رشته ای
خاستگاه و اساس نانو:
1. فیزیک
2. شیمی
3. ریاضیات و برنامه ریزی.
شبیه سازی سیستم های مولکولی.
4-تکنولوژی
5. تجهیزات
17

18. NANO-2014، مسکو، دانشگاه دولتی مسکو

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
NANO-2014، مسکو، دانشگاه دولتی مسکو
دوازدهم کنفرانس بین المللی
مواد نانوساختار
دانشگاه دولتی لومونوسوف مسکو
13 تا 18 جولای 2014
11 بخش،
975 گزارش و ارائه!
18

19. NANO-2014، مسکو، دانشگاه دولتی مسکو

دانشگاه فنی دولتی مسکو به نام N.E. Bauman، بخش MT-11 "فناوری های الکترونیکی در ماشین سازی"
NANO-2014، مسکو، دانشگاه دولتی مسکو
19
بخش های کنفرانس:
بخش 01. تشکیل، شکل دهی و خودآرایی نانوذرات معدنی. نانومواد کربنی
تشکیل، ساختار و خود سازماندهی غیر آلی
نانو ذرات؛ نانومواد کربنی
بخش 02. لایه های نازک و ناهمساختارها، نانوساخت دوبعدی و سه بعدی. لایه های نازک و
هتروساختارها، فناوری نانو دو بعدی و سه بعدی
بخش 03. نانوسرامیک. نانوسرامیک.
بخش 04. نانومواد فلزی حجیم. نانومواد فلزی حجیم
بخش 05. نانوکامپوزیت ها و نانومواد هیبریدی. نانوکامپوزیت ها و هیبرید
نانو مواد
بخش 06. مواد پلیمری، آلی و سایر مواد نرم. پلیمری، ارگانیک و
سایر مواد نرم
بخش 07. نانومواد برای انرژی. نانومواد برای انرژی
بخش 08. نانومواد بیولوژیکی و زیست پزشکی. بیولوژیکی و زیست پزشکی
نانو مواد
بخش 09. نانومواد: مکانیک و کاربردها در مهندسی مکانیک. نانو مواد
برای مهندسی مکانیک
بخش 10. نانومواد برای فناوری اطلاعات، نانوالکترونیک و نانوفوتونیک.
نانومواد برای فناوری اطلاعات، نانوالکترونیک و
نانو فوتونیک
بخش 11. نانومواد و کاتالیز. نانومواد برای کاتالیز.

با ظهور هزاره جدید، عصر فناوری نانو آغاز شد. توسعه سریع فناوری رایانه از یک سو باعث تحریک تحقیقات در زمینه فناوری نانو خواهد شد و از سوی دیگر طراحی نانوماشین ها را تسهیل خواهد کرد. بنابراین، فناوری نانو در دهه‌های آینده به سرعت توسعه خواهد یافت.

بسیاری از منابع، عمدتاً به زبان انگلیسی، اولین اشاره به روش‌هایی را که بعداً نانوتکنولوژی نامیده می‌شوند، با سخنرانی معروف ریچارد فاینمن مرتبط می‌کنند: «در آن پایین فضای زیادی وجود دارد» که توسط وی در سال 1959 در مؤسسه فناوری کالیفرنیا در نشست سالانه انستیتو فناوری کالیفرنیا بیان شد. انجمن فیزیک آمریکا ریچارد فاینمن پیشنهاد کرد که حرکت مکانیکی اتم های منفرد با یک دستکاری کننده با اندازه مناسب امکان پذیر است، حداقل چنین فرآیندی با قوانین فیزیکی شناخته شده امروز مغایرت ندارد.

واژه نانوتکنولوژی اولین بار توسط نوریو تانیگوچی در سال 1974 استفاده شد. وی این اصطلاح را تولید محصولاتی با اندازه چند نانومتر نامید. در دهه 1980، این اصطلاح توسط اریک سی. درکسلر در کتاب‌های ماشین‌های خلقت: عصر فناوری نانو و نانوسیستم‌ها: ماشین‌های مولکولی، تولید و محاسبات استفاده شد. مرکز تحقیقات او محاسبات ریاضی بود که با آن می‌توان عملکرد دستگاهی با ابعاد چند نانومتر را تحلیل کرد.

در واقع، آمریکایی‌ها اصطلاح نانوتکنولوژی را به زندگی روزمره وارد کردند و خلاصه‌ای از تحقیقات علمی که در آن زمان در یک جبهه گسترده انجام می‌شد، ناشی از ظهور ابزارهای مناسب، به‌ویژه، میکروسکوپ‌های کاوشگر روبشی بود.

به طور غیرارادی، اصطلاح جدید یک حرکت روابط عمومی موفق بود، زیرا کار خاصی را تدوین نمی کند، اما با استفاده از یک جعبه ابزار واحد، راه حلی برای طیف گسترده ای از وظایف در زمینه های مختلف فعالیت انسانی ارائه می دهد.

نانوتکنولوژی و به‌ویژه فناوری مولکولی حوزه‌های جدیدی هستند که کمتر مورد بررسی قرار گرفته‌اند. توسعه الکترونیک مدرن در راه کاهش اندازه دستگاه ها است. از سوی دیگر، روش‌های تولید کلاسیک به مانع طبیعی اقتصادی و تکنولوژیکی خود نزدیک می‌شوند، جایی که اندازه دستگاه کاهش چندانی ندارد، اما هزینه‌های اقتصادی به طور تصاعدی افزایش می‌یابد. نانوتکنولوژی گام منطقی بعدی در توسعه الکترونیک و سایر صنایع علم بر است.

همانطور که بررسی ادبیات نشان می دهد، امروزه فناوری نانو هم به عنوان یک زمینه تحقیق و هم به عنوان یک جهت توسعه فناوری مورد توجه قرار می گیرد. این امر از یک سو نشان دهنده روندهای مدرن در رابطه بین علم و فناوری است و از سوی دیگر باعث سردرگمی جدی اصطلاحات می شود. تضادها از قبل در تلاش برای تعیین حوزه تحقیق به عنوان یک کل و تعریف مفهوم "نانو فناوری" آغاز شده است. بنابراین، برخی از نویسندگان «علم نانو» (نانو علم) را که به شناخت خواص اجسام در مقیاس نانو و تجزیه و تحلیل تأثیر آنها بر خواص مواد می پردازد، و «نانو فناوری» (نانو فناوری) را که هدف آن است توسعه این خواص برای تولید ساختارها، دستگاه ها و سیستم هایی با ویژگی های مشخص شده در سطح مولکولی. گاهی اوقات چنین تقسیم بندی زمانی که به تجزیه و تحلیل نشریات علمی (و سپس در مورد «علم نانو» گفته می شود) یا ثبت اختراعات (در این مورد از مفهوم «نانو فناوری» استفاده می شود، مبنای روش شناختی صرف دارد. در عمل، به نظر می رسد که تمایز بین علم نانو و فناوری نانو عملاً غیرممکن است، بنابراین، برای جلوگیری از سردرگمی، برخی از محققان پیشنهاد می کنند خود را به تنها یک اصطلاح محدود کنند - "نانو فناوری" و هر دو جزء را در آن ترکیب کنند. با در نظر گرفتن این رویکرد، پیشنهاد یک تعریف توافق‌شده از فناوری‌نانو، که به‌ویژه برای مشخص کردن مرزهای عمومی منطقه مورد بررسی، به استثنای چیزهای اضافی از آن، در نظر گرفته شده، مهم است.

لازم به ذکر است که علیرغم وجود تعاریف مختلف از فناوری نانو، هنوز یک نسخه واحد مورد توافق وجود ندارد، علاوه بر این، نسخه ای که مبنای ساخت طبقه بندی های مربوطه باشد.

در سطح بین‌المللی، از میان رویکردهای متنوعی که در نشریات علمی، بررسی‌های تحلیلی و اسناد سیاسی کشورهای مختلف یافت می‌شود، پنج تعریف به‌عنوان دارای بیشترین تأثیرگذاری برجسته هستند (جدول 1).

جدول 1 - تعاریف کلی نانوتکنولوژی

	تعریف
VII برنامه چارچوب اتحادیه اروپا (2007-2013)	به دست آوردن دانش جدید در مورد پدیده هایی که ویژگی های آنها به رابط و اندازه بستگی دارد. کنترل خواص مواد در سطح نانو برای به دست آوردن فرصت های جدید برای کاربرد عملی آنها. ادغام فناوری ها در سطح نانو؛ توانایی خودآرایی؛ نانوموتورها; ماشین آلات و سیستم ها؛ روشها و ابزارهایی برای توصیف و دستکاری در مقیاس نانو؛ فن آوری های شیمیایی با دقت نانومتر برای تولید مواد و اجزای اساسی؛ تأثیر بر امنیت انسان، سلامت عمومی و حفاظت از محیط زیست؛ اندازه شناسی، نظارت و خواندن، نامگذاری و استانداردها؛ تحقیق در مورد مفاهیم و رویکردهای جدید برای کاربرد عملی در صنایع مختلف از جمله ادغام و همگرایی با فناوری های جدید.
برنامه کاری سازمان بین المللی استاندارد (ISO) مورخ 23/04/2007	1) درک مکانیسم های حاکم بر ماده و فرآیندها در مقیاس نانو (معمولاً، اما نه به طور انحصاری، کمتر از 100 نانومتر در یک یا چند بعد)، که در آن پدیده های مرتبط با چنین اندازه های کوچک معمولاً امکانات جدیدی را برای کاربرد عملی باز می کنند. 2) استفاده از خواص موادی که در مقیاس نانو ظاهر می شوند و با خواص تک تک اتم ها، مولکول ها و مواد حجیم متفاوت هستند برای ایجاد مواد، دستگاه ها و سیستم های بهبود یافته بر اساس این ویژگی های جدید.
اداره ثبت اختراع اروپا (EPO)	اصطلاح "نانو فناوری" اجسامی را در بر می گیرد که اندازه هندسی کنترل شده حداقل یکی از اجزای عملکردی آنها در یک یا چند بعد از 100 نانومتر تجاوز نمی کند، در حالی که اثرات فیزیکی، شیمیایی و بیولوژیکی ذاتی آنها در این سطح حفظ می شود. همچنین تجهیزات و روش هایی را برای تجزیه و تحلیل کنترل شده، دستکاری، پردازش، تولید یا اندازه گیری با دقت کمتر از 100 نانومتر پوشش می دهد.
ایالات متحده: ابتکار ملی نانوتکنولوژی (2001 تا کنون)	نانوتکنولوژی درک و دستکاری ماده در سطح تقریباً 1 تا 100 نانومتر است که در آن پدیده‌های منحصربه‌فرد فرصت‌هایی را برای کاربردهای غیرعادی ایجاد می‌کنند. نانوتکنولوژی شامل علوم طبیعی، مهندسی و فناوری در مقیاس نانومتری، از جمله تصویربرداری، اندازه‌گیری، مدل‌سازی و دستکاری ماده در این سطح می‌شود.
ژاپن: دومین برنامه عمومی علم و فناوری (2001-2005)	نانوتکنولوژی یک رشته بین رشته ای از علم و فناوری است که شامل فناوری اطلاعات، علوم زیست محیطی، علوم زیستی، مواد و غیره می شود. این رشته برای کنترل و استفاده از اتم ها و مولکول هایی با اندازه های حدود یک نانومتر (1/1.000.000.000) خدمت می کند. که کشف توابع جدید را به دلیل خواص منحصر به فرد مواد در مقیاس نانو ممکن می سازد. در نتیجه امکان ایجاد نوآوری های تکنولوژیک در زمینه های مختلف فراهم می شود.

همه این تعاریف توسط کارگروه نانوتکنولوژی (WGN) سازمان همکاری اقتصادی و توسعه (OECD) به عنوان مبنایی برای ایجاد یک چارچوب روش‌شناختی یکپارچه لازم برای سازمان‌دهی یک سیستم هماهنگ بین‌المللی برای جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل اطلاعات آماری شناسایی شده است. حوزه فناوری نانو لازم به ذکر است که تعاریف ارائه شده توسط سازمان های بین المللی یا ملی مختلف ماهیت کاری دارند و منعکس کننده ویژگی های آن برنامه ها و پروژه های خاصی هستند که در رابطه با آنها تدوین شده اند و بسته به محدوده آنها، وظایفی که باید حل شوند و مواردی که باید حل شوند متفاوت است. سطح اختیارات این سازمان ها به عنوان مثال، تعریف فناوری نانو در برنامه چارچوب هفتم اتحادیه اروپا بر مؤلفه علمی و فناوری آنها تأکید دارد. رویکردهای اتخاذ شده توسط دفاتر ثبت اختراع اروپایی و ژاپنی با هدف کار در زمینه حفاظت از مالکیت معنوی است، در حالی که زبان ابتکار ملی نانوتکنولوژی ایالات متحده علوم طبیعی، مهندسی و فناوری را پوشش می دهد. با این وجود، نباید فراموش کرد که ترکیب مجموعه‌ای از تعاریف، پیش از هر چیز به دلیل عملکرد سیاسی (جهت‌گیری تصمیم‌گیری سیاسی) و تعلق به کشورهای (مناطق) با حداکثر میزان بودجه دولتی تعیین می‌شود. حوزه علمی و فناوری (اتحادیه اروپا، ایالات متحده آمریکا، ژاپن). این لیست با تعریف ISO به اصطلاح "چارچوب" تکمیل می شود که اساس اسناد RGN را تشکیل می دهد و تعریف اداره ثبت اختراع اروپا (EPO) - تا کنون تنها منبع اطلاعات بین المللی قابل مقایسه در مورد فناوری نانو است. این تعاریف دارای یکسری ویژگی های مشترک هستند که در مورد آنها باید چند نکته اضافی بیان شود.

ابتدا، هر یک از تعاریف فوق توجه را به مقیاس پدیده مورد بررسی جلب می کند. به عنوان یک قاعده، محدوده 1 تا 100 نانومتر نشان داده شده است، که در آن فرآیندهای مولکولی منحصر به فرد را می توان ثبت کرد.

ثانیاً، بر امکان اساسی مدیریت فرآیندهایی که معمولاً در محدوده محدوده تعیین شده رخ می دهند تأکید می کند. این امر باعث می شود که فناوری نانو را از پدیده های طبیعی از این نوع (تکنولوژی نانو تصادفی) متمایز کنیم و همچنین امکان ایجاد ویژگی ها و عملکرد منحصر به فرد را به مواد و دستگاه های ایجاد شده که دستیابی به آن در چارچوب های غیرممکن بود، فراهم می کند. موج تکنولوژیک قبلی به نوبه خود، این بدان معناست که در میان مدت و بلندمدت، فناوری نانو نه تنها می تواند به توسعه بازارهای موجود کمک کند، بلکه به ظهور بازارهای جدید (محصولات یا خدمات)، راه های سازماندهی تولید، انواع اقتصادی و اجتماعی کمک می کند. روابط

ثالثاً، ویژگی بارز تعاریف، عملیاتی بودن اقتصادی و آماری آنهاست. نانوتکنولوژی ها به عنوان یک پدیده قابل اندازه گیری ارائه می شوند - آنها تکنیک ها، ابزارها، مواد، دستگاه ها، سیستم ها هستند. این امر آنها را به عنصر مهمی از زنجیره ارزش تبدیل می‌کند، اما مسائل مربوط به ارزیابی سهم فناوری‌های نانو در هزینه محصول نهایی و محدودیت‌های تنوع بخش‌های تولید موجود در کاربرد آن‌ها نیازمند توجه بیشتری است.

در عین حال تفاوت هایی نیز در این تعاریف وجود دارد. اول از همه، آنها به درجه همگرایی و هدف فناوری نانو مربوط می شوند. بنابراین، در نسخه اروپایی، هم ادغام فناوری‌های مختلف در محدوده‌های نانومقیاس و هم همگرایی آن‌ها با فناوری‌های دیگر ذکر شده است. حوزه های جداگانه کاربرد آنها متمایز می شود. نسخه ژاپنی بر ماهیت نوآورانه نانوتکنولوژی تاکید دارد. علاوه بر این، تعاریف اروپایی و ژاپنی به وضوح منعکس کننده این باور گسترده است که استفاده از "بلوک های سازنده" مشابه (به عنوان مثال، اتم ها و مولکول ها) و ابزارهای تجزیه و تحلیل (میکروسکوپ، کامپیوترهای پرقدرت و غیره) در رشته های مختلف علمی می تواند منجر شود. در آینده به سنتز اطلاعات، زیست و فناوری نانو.

همچنین جالب است که در بین تعاریف فوق نه تنها کلی (اساسی)، بلکه به اصطلاح "فهرست شده" نیز وجود دارد، از جمله مواردی که در برنامه چارچوب VII اتحادیه اروپا به تصویب رسیده است. معمولاً با فهرست‌بندی حوزه‌های علمی و فناوری (جهت‌ها) که به حوزه مربوطه تعلق دارند، شکل می‌گیرند. همانطور که مورد بیوتکنولوژی نشان می دهد، استفاده از تعاریف رایج و فهرستی به حل موثر وظایف مختلف در زمینه آمار، تجزیه و تحلیل، علم، فناوری و سیاست نوآوری کمک می کند. بنابراین، تعاریف اساسی برای بحث های علمی، دستیابی به اجماع در مورد مسائل کلی و اتخاذ تصمیمات سیاسی چارچوب مناسب هستند. تعاریف فهرستی امکان برقراری ارتباط با حوزه‌های فناوری و تولیدی را فراهم می‌کند که در آن فناوری‌های جدید می‌توانند به کار گرفته شوند (مثلاً برای تحقیق در بازارها و شرکت‌ها)، و همچنین ایجاد سیستم دقیق‌تری برای انتخاب و بررسی پروژه‌ها را تضمین می‌کند. در نهایت، این امر دقت و قابلیت اطمینان اطلاعات دریافتی را بهبود می بخشد.

در رویه رسمی روسیه، تا همین اواخر، دو تعریف اساسی مختلف از فناوری نانو در حال اجرا بود که به ترتیب در "مفهوم توسعه فناوری نانو در فدراسیون روسیه برای دوره تا سال 2010" و "برنامه برای توسعه صنعت نانو در فدراسیون روسیه تا سال 2015" (جدول 2).

جدول 2 - تعاریف روسی از فناوری نانو

سند	تعریف
مفهوم توسعه در فدراسیون روسیه کار در زمینه فناوری نانو تا سال 2010	نانوتکنولوژی مجموعه‌ای از روش‌ها و تکنیک‌هایی است که توانایی ایجاد و اصلاح اشیاء را به شیوه‌ای کنترل‌شده، از جمله اجزای با اندازه‌های کمتر از ۱۰۰ نانومتر، با کیفیت‌های اساسی جدید و امکان ادغام آن‌ها در سیستم‌های با مقیاس بزرگ را فراهم می‌کند. در معنای گسترده تر، این اصطلاح روش های تشخیص، شخصیت شناسی و تحقیق چنین اشیایی را نیز در بر می گیرد.
برنامه توسعه صنعت نانو در فدراسیون روسیه تا سال 2015	فناوری‌های نانو، فناوری‌هایی هستند که با هدف ایجاد و استفاده عملی مؤثر از نانواشیاء و نانوسیستم‌ها با خواص و ویژگی‌های مطلوب انجام می‌شوند.

نسخه اول از این دو نسخه بر مطالعه و ایجاد اشیاء در مقیاس معین (نانو) تمرکز دارد، نسخه دوم پیشنهاد می کند که فرآیندهای ایجاد و استفاده از فناوری نانو را در نظر بگیرد. در هر دو مورد، هیچ نشانه ای از ویژگی های مرتبط با منحصر به فرد بودن پدیده ها و رخ دادن در مقیاس نانو وجود ندارد. علاوه بر این، تعریف ارائه شده در برنامه توسعه صنعت نانو حاوی اطلاعات جدیدی در مورد پدیده در حال مشخص شدن نیست و بر اساس ویژگی ها و ویژگی های همان نظم فرموله شده است. این امر آن را تا حد امکان انتزاعی می کند و آن را از هرگونه سطح عملیاتی محروم می کند.

به منظور غلبه بر مشکلات ذکر شده در بالا و ایجاد تعریفی از فناوری نانو که ماهیت خاص آنها را منعکس کند و بتواند در زمینه مشاهدات آماری و همچنین علم، فناوری و سیاست‌های نوآوری مورد استفاده قرار گیرد، سعی کردیم عناصر مؤثری از انواع مختلف موجود را ترکیب کنیم. نزدیک می شود. تلاش‌های روش‌شناختی مربوطه منجر به نسخه جدیدی از تعریف پایه فناوری نانو شد که در تعدادی از مخاطبان نماینده، از جمله نشست‌های تخصصی تخصصی و گروه‌های کانونی، کارگروه شورای هماهنگی علمی برنامه هدف فدرال «تحقیق و بحث» مورد بحث قرار گرفت. توسعه در حوزه های اولویت دار برای توسعه مجموعه علمی و فناوری روسیه در سال های 2007-2012 در راستای "صنعت نانوسیستم ها و مواد"، هیئت تحریریه مجله "نانو فناوری روسیه"، اولین و دومین انجمن بین المللی فناوری نانو. ، و غیره. نسخه نهایی تعریف پیشنهادی به شرح زیر است…

نانوتکنولوژی‌ها به عنوان مجموعه‌ای از تکنیک‌ها و روش‌های مورد استفاده در مطالعه، طراحی و تولید نانوساختارها، دستگاه‌ها و سیستم‌ها، از جمله کنترل هدفمند و اصلاح شکل، اندازه، تعامل و یکپارچگی عناصر تشکیل‌دهنده آن‌ها در مقیاس نانو پیشنهاد می‌شوند (حدود 1). -100 نانومتر)، وجود آن منجر به بهبود یا ظاهر شدن ویژگی های عملیاتی و / یا مصرف کننده اضافی و خواص محصولات به دست آمده می شود.

این تعریف ماهیت پیچیده علمی و فنی پدیده مورد بررسی را در نظر می گیرد، به بعد خاص و قابلیت کنترل فرآیندهای اصلی اشاره می کند، بر تأثیر تعیین کننده آنها بر ویژگی های محصولات ایجاد شده و نگرش به تازگی بازار تأکید می کند. می توان از آن به منظور انجام کارشناسی علمی و فنی، تدوین معیارهای انتخاب و ارزیابی پروژه های فردی مرتبط با فناوری نانو و سازماندهی نظارت های آماری در این زمینه استفاده کرد.

تعریف پیشنهادی در سپتامبر 2009 توسط هیئت مدیره شرکت دولتی "Rosnanotech" در نظر گرفته شد و به عنوان یک تعریف کاربردی پذیرفته شد.

همانطور که در بالا ذکر شد، ماهیت میان رشته ای نانوتکنولوژی ها، مصلحت تکمیل تعریف پایه آنها را با فهرستی تعیین می کند که حوزه های علمی و فناوری را که با مفهوم کلی «نانو فناوری» متحد شده اند، پوشش دهد. در جریان کار، هفت حوزه اصلی از این قبیل شناسایی شد که تعریف فهرست را تشکیل می‌دهند و اساس پروژه طبقه‌بندی حوزه‌های فناوری نانو را تشکیل می‌دهند.

درس "مبانی نانوتکنولوژی" / 26.02.2009

منبع: مرکز تحقیقات نانوتکنولوژی دانشگاه دولتی مسکو

سخنرانی های درس "مبانی فناوری نانو" در ترم بهار 2009 در روزهای سه شنبه و جمعه از ساعت 17:00 در اتاق 02 ساختمان اصلی دانشگاه دولتی مسکو برگزار می شود.

دوره سخنرانی "مبانی فناوری نانو" برای همه آزاد است. اگر دانشجو، دانشجوی فارغ التحصیل یا کارمند دانشگاه دولتی مسکو نیستید، فقط با ثبت نام اولیه در آن می توانید به سخنرانی برسید.

مواد سخنرانی "مبانی فناوری نانو"به عنوان سخنرانی ارسال می شود.

انتخاب و چیدمان مطالب منوط به حق تکثیر اساتید است، با این حال، برخی از مطالب گویا ممکن است به موضوعات دیگر مربوط به حق چاپ باشد.

سخنرانی 1 (PDF، 3.2Mb)، آکادمی آکادمی علوم روسیه، پروفسور Yu.D. ترتیاکوف

موضوعات سخنرانی: مفاهیم و تعاریف اساسی علوم نانوسیستم و فناوری نانو. تاریخچه پیدایش فناوری نانو و علوم نانوسیستم ها. بین رشته ای و چند رشته ای.
نمونه هایی از نانو اشیاء و نانوسیستم ها، ویژگی ها و کاربردهای تکنولوژیکی آنها. اشیاء و روش های نانوتکنولوژی. اصول و چشم انداز توسعه فناوری نانو.

سخنرانی 2 (PDF، 3.8 مگابایت)، پروفسور A.N. نمونه ها.

موضوع سخنرانی: ویژگی های برهمکنش های فیزیکی در مقیاس نانو. نقش حجم و سطح در خواص فیزیکی اجسام با اندازه نانو مکانیک نانو اشیاء ارتعاشات و تشدید مکانیکی در سیستم‌های مقیاس نانو نیروی اصطکاک. تعامل کولن اپتیک نانو اشیاء نسبت طول موج نور و اندازه نانوذرات. تفاوت در انتشار نور در محیط های همگن و نانوساختار. مغناطیس نانو اجسام.

سخنرانی 3 (PDF، 1.7 مگابایت)، پروفسور V.Yu. تیموشنکو

موضوع سخنرانی: مکانیک کوانتومی نانوسیستم ها. اثرات اندازه کوانتومی در نانو اشیاء شبه ذرات در جامدات و مواد نانوساختار. نقاط کوانتومی. سبیل ها، الیاف، نانولوله ها، لایه های نازک و ساختارهای ناهمسان. اثرات کوانتومی در نانوساختارها در میدان مغناطیسی هدایت الکتریکی نانو اجسام. مفهوم رسانایی بالستیک تونل زنی تک الکترونی و محاصره کولن. خواص نوری نقاط کوانتومی اسپینترونیک نانو اشیاء.

سخنرانی 4 (PDF، 4.7 مگابایت)، عضو مسئول آکادمی علوم روسیه، پروفسور E.A. گودلین.

موضوع سخنرانی: روش های به دست آوردن نانوذرات

سخنرانی 5 (PDF، 2.5 مگابایت)، آکادمی آکادمی علوم روسیه، پروفسور A.R. خوخلوف.

موضوع سخنرانی: فناوری نانو و ماده "نرم".

برنامه دوره

مفاهیم و تعاریف اساسی علوم در مورد نانو سیستم و فناوری نانو. تاریخچه پیدایش فناوری نانو و علوم نانوسیستم ها. بین رشته ای و چند رشته ای. نمونه هایی از نانو اشیاء و نانوسیستم ها، ویژگی ها و کاربردهای تکنولوژیکی آنها. اشیاء و روش های نانوتکنولوژی. اصول و چشم انداز توسعه فناوری نانو.
(آکادمی آکادمی علوم روسیه، پروفسور یو.د. ترتیاکوف)

ویژگی های فعل و انفعالات فیزیکی در مقیاس نانو نقش حجم و سطح در خواص فیزیکی اجسام با اندازه نانو مکانیک نانو اشیاء ارتعاشات و رزونانس های مکانیکی در سیستم های مقیاس نانو نیروی اصطکاک. تعامل کولن اپتیک نانو اشیاء نسبت طول موج نور و اندازه نانوذرات. تفاوت در انتشار نور در محیط های همگن و نانوساختار مغناطیس نانو اجسام.
(پروفسور A.N. Obraztsov)

مکانیک کوانتومی نانوسیستم ها اثرات اندازه کوانتومی در نانو اشیاء شبه ذرات در جامدات و مواد نانوساختار. نقاط کوانتومی. سبیل ها، الیاف، نانولوله ها، لایه های نازک و ساختارهای ناهمسان. اثرات کوانتومی در نانوساختارها در میدان مغناطیسی هدایت الکتریکی نانو اجسام. مفهوم رسانایی بالستیک تونل زنی تک الکترونی و محاصره کولن. خواص نوری نقاط کوانتومی اسپینترونیک نانو اشیاء.
(پروفسور وی.یو. تیموشنکو)

اصول اساسی برای تشکیل نانوسیستم ها. روشهای فیزیکی و شیمیایی فرآیندهای به دست آوردن نانو اشیاء "از بالا به پایین". کلاسیک، "نرم"، میکروسفر، پرتو یونی (FIB)، AFM - لیتوگرافی و نانو تورفتگی. فعال سازی مکانیکی و مکانوسنتز نانو اشیاء. فرآیندهای بدست آوردن نانو اشیاء "از پایین به بالا". فرآیندهای هسته‌زایی در محیط‌های گازی و متراکم هسته زایی ناهمگن، اپیتاکسی و هترواپیتاکسی. فروپاشی اسپینودال سنتز نانو اجسام در ماتریس های آمورف (شیشه ای). روش‌های همگن‌سازی شیمیایی (هم‌رسوب، روش سل-ژل، فناوری کرایوشیمیایی، پیرولیز آئروسل، عملیات حل‌وفرامی، خشک‌کردن بحرانی جرقه). طبقه بندی نانوذرات و نانو اشیاء تکنیک های بدست آوردن و تثبیت نانوذرات. تجمع و تفکیک نانوذرات. سنتز نانومواد در نانوراکتورهای تک بعدی و دو بعدی.

فیزیک آماری نانوسیستم ها ویژگی های انتقال فاز در سیستم های کوچک انواع برهمکنش های درون و بین مولکولی. آبگریزی و آب دوستی. خود مونتاژ و خود سازماندهی. Micellization. تک لایه های خود مونتاژ شده فیلم های لانگمویر-بلاجت سازماندهی فوق مولکولی مولکولها تشخیص مولکولی ماکرومولکول های پلیمری، روش های تهیه آنها. خود سازماندهی در سیستم های پلیمری جداسازی میکروفاز کوپلیمرهای بلوک دندریمرها، برس های پلیمری. خود مونتاژ لایه ای پلی الکترولیت ها. پلیمرهای فوق مولکولی
(آکادمی آکادمی علوم روسیه، پروفسور A.R. Khokhlov)

مدل سازی کامپیوتری نانوساختارها و نانوسیستم ها. روش‌های مدل‌سازی میکروسکوپی و مزوسکوپی (مونته کارلو و دینامیک مولکولی، دینامیک ذرات اتلافی، روش‌های نظریه میدان، روش‌های اجزا محدود و پری دینامیک). ترکیب مقیاس های مختلف مکانی و زمانی. طراحی مولکولی تجسم کامپیوتری نانو اشیاء احتمالات آزمایش عددی نمونه هایی از مدل سازی مولکولی نانوساختارها، سوئیچ های مولکولی، پروتئین ها، غشاهای زیستی، کانال های یونی، ماشین های مولکولی.
(پروفسور پی.جی.خلاطور)

روش های تحقیق و تشخیص نانو اشیاء و نانو سیستم ها. میکروسکوپ الکترونی روبشی و عبوری توموگرافی الکترونیکی. طیف سنجی الکترونیکی روشهای تحقیق پراش. روش های نوری و غیر خطی نوری تشخیص. ویژگی های میکروسکوپ کانفوکال میکروسکوپ پروب روبشی: میکروسکوپ قدرتی. طیف سنجی برهمکنش های نیروی اتمی. میکروسکوپ تونلی و طیف سنجی. میکروسکوپ نوری و پلاریمتری میدان نزدیک کاربرد میکروسکوپ پروب روبشی در فناوری نانو.
(پروفسور V.I. Panov)

ماده، فاز، مواد. ساختار سلسله مراتبی مواد. نانومواد و طبقه بندی آنها نانومواد کاربردی غیر آلی و آلی مواد ترکیبی (آلی - معدنی و معدنی - آلی). بیومرینالیزاسیون و بیوسرامیک. مواد نانوساختار یک بعدی، دو بعدی و سه بعدی. مواد مزوپور غربال های مولکولی نانوکامپوزیت ها و خواص هم افزایی آنها نانومواد ساختاری
(عضو مسئول آکادمی علوم روسیه، پروفسور E.A. Gudilin)

مویینگی و مرطوب شدن در نانوسیستم ها انرژی سطحی و کشش سطحی قطرات روی سطوح جامد و مایع. خیس شدن کامل و ناقص. نیروهای سطحی (الکترواستاتیک و مولکولی) و مویرگی. پسماند زاویه تماس: نقش ناهمگنی و زبری شیمیایی سطوح فوق آبگریز بافت های فراکتال و مرتب. الاستوکاپیلاریته. دینامیک خیس شدن و پخش شدن. مشکلات جریان، اختلاط و جداسازی در کانال ها و دستگاه های کوچک برای میکرو و نانو سیالات. میکروسیالات دیجیتال، الکتروکینتیک، بافت های ناهمسانگرد و ابرآب گریز به عنوان نمونه هایی از حل مسائل میکرو و نانوسیالات. کاربردها: خود تمیز شوندگی و ضد آب، چاپ جوهر افشان، آزمایشگاه روی یک تراشه، تراشه های DNA، زیست پزشکی، سلول های سوختی.
(پروفسور O.I. Vinogradova)

سخنرانی 10

کاتالیزور و نانوتکنولوژی اصول و مفاهیم اساسی در کاتالیز ناهمگن تأثیر شرایط آماده‌سازی و فعال‌سازی بر تشکیل سطح فعال کاتالیزورهای ناهمگن. واکنش های حساس به ساختار و غیر حساس به ساختار. ویژگی خواص ترمودینامیکی و جنبشی نانوذرات. الکتروکاتالیز. کاتالیز روی زئولیت ها و غربال های مولکولی کاتالیز غشایی.
(آکادمیک آکادمی علوم روسیه، پروفسور V.V. Lunin)

سخنرانی 11

فیزیک نانو دستگاه ها روش های ایجاد نانو دستگاه ها میکرو و نانو دستگاه های مکانیکی و الکترومکانیکی. عناصر حسگر فناوری میکرو و نانو سیستم سنسورهای دما بر اساس ترموکوپل. سنسورهای سرعت زاویه ای سنسورهای میدان مغناطیسی پمپ های میکرو و نانو میکرو آینه های یکپارچه کلیدهای میکرومکانیکی یکپارچه میکرو و نانو موتورهای یکپارچه اصول فیزیکی عملکرد عناصر اصلی میکرو و نانوالکترونیک. قانون مور تک دستگاه های الکترونیکی ترانزیستور تک الکترونی عناصر تک الکترونی مدارهای دیجیتال
(پروفسور A.N. Obraztsov)

سخنرانی 12

فیزیک نانو دستگاه ها دستگاه های اپتوالکترونیک و نانوالکترونیک. ال ای دی و لیزر بر اساس ساختارهای ناهمسان دوگانه. ردیاب های عکس بر اساس چاه های کوانتومی. فتودیودهای بهمنی بر اساس سیستم چاه های کوانتومی. دستگاه ها و ابزارهای نانوفوتونیکی. بلورهای فوتونیک عقیق های مصنوعی فیبرهای نوری. سوئیچ ها و فیلترهای نوری چشم انداز ایجاد مدارهای مجتمع فوتونیک، دستگاه هایی برای ذخیره و پردازش اطلاعات. نانو دستگاه های مغناطیسی برای ضبط و ذخیره اطلاعات. نانوحسگرها: نیمه هادی، پیزوالکتریک، پیروالکتریک، امواج صوتی سطحی، فوتوآکوستیک.
(پروفسور وی.یو. تیموشنکو)

سخنرانی 13

پایه های مولکولی سیستم های زنده ایده یک سلول زنده؛ ساختار و عملکرد اندامک ها، اصل خود سازماندهی موجودات زنده. کاربرد رویکردهای ترمودینامیکی و جنبشی برای فرآیندهای رخ داده در ماده زنده باکتری ها، یوکاریوت ها، موجودات چند سلولی. اسیدهای نوکلئیک: طبقه بندی، ساختار، خواص. نانو سیستم های طبیعی در ذخیره سازی، تولید مثل و اجرای اطلاعات ژنتیکی سلول سیستم های کنترل تقسیم سلولی در سطح ارگانیسم سرطان شکست برنامه ژنتیکی سلول است.
(عضو مسئول آکادمی علوم روسیه، پروفسور O.A. Dontsova)

سخنرانی 14

ساختار و عملکرد پروتئین ها عملکردهایی که توسط پروتئین ها انجام می شود، انواع اسیدهای آمینه که پروتئین را می سازند. سطوح سازماندهی پروتئین، روشهایی برای مطالعه سطوح مختلف سازماندهی یک مولکول پروتئین. ساختار اولیه پروتئین، تغییرات پس از ترجمه ساختارهای ثانویه و سوم پروتئین، مشکلات تاخوردگی مناسب پروتئین ها، بیماری های ناشی از بسته بندی نامناسب پروتئین. ایجاد پروتئین های مصنوعی با ساختار "بهبود" یک کار مهم نانوتکنولوژی است. ایده ساختار کواترنری و استفاده از ساختار چهارتایی برای گسترش امکانات تنظیم و انجام عملکردهای مکانیکی. پروتئین های بافت همبند (کلاژن)، مکانیسم های تنظیم قدرت مکانیکی. پروتئین هایی که اسکلت سلولی را تشکیل می دهند (اکتین، توبولین، پروتئین های رشته های میانی)، تنظیم مونتاژ و جداسازی عناصر اسکلت سلولی. استفاده از پروتئین های اسکلت سلولی به عنوان "راه آهن" برای پروتئین های حرکتی. میوزین ها، کینزین ها و داینئین ها به عنوان نمونه هایی از پروتئین های نانوموتور بسیار تخصصی که حمل و نقل درون سلولی و تحرک بیولوژیکی را فراهم می کنند. امکان استفاده از پروتئین های حرکتی برای حل برخی مشکلات فناوری نانو.
(پروفسور N.B. Gusev)

سخنرانی 15

کربوهیدرات ها مونو، اولیگو و پلی ساکارید. ویژگی های ساختار، راه های نمایش. امکان استفاده از پلی ساکاریدها به عنوان نانوزیست مواد. لیپیدها طبقه بندی و ویژگی های سازه. نانوساختارهای تشکیل شده توسط لیپیدها. تک لایه ها، میسل ها، لیپوزوم ها. چشم انداز اهداف نانوتکنولوژی غشاهای زیستی ویژگی های ساختار و عملکردهای اصلی.
(پروفسور A.K. Gladilin)

سخنرانی 16

آنزیم ها پروتئین هایی هستند که عملکرد ویژه ای در کاتالیز دارند. اصول اولیه ساختار آنزیم ها و ویژگی های کاتالیز آنزیمی. مرکز فعال آنزیم یک نانوذره و نانوماشین خودسازمانده و بسیار سازمان یافته عامل دار است. ویتامین ها و کوآنزیم ها، مشارکت آنها در کاتالیز. طراحی مولکولی و تغییر ویژگی آنزیم ها - مشکلات و چشم اندازهای فناوری نانو اثرات اندازه در نانورنگ در کاتالیز پروتئین آنزیم‌ها در غشاها و نانوساختارهای غشا مانند: تنظیم خواص کاتالیزوری و ترکیب الیگومری با اندازه ماتریس نانوذرات بیومولکولی؛ یک آنزیم در یک "ژاکت" (پوسته ای از مولکول های معدنی و آلی) یک کاتالیزور جدید پایدار است. مجتمع های پلی آنزیمی: اجرای اصل "شناخت" در طبیعت و ماتریس های نانو اندازه.
(پروفسور N.L. Klyachko)

سخنرانی 17

جنبه های ساختاری و عملکردی بیونانوتکنولوژی انواع ساختارهای فوق مولکولی که توسط مولکول های زیستی تشکیل شده اند. اصل خودآرایی. استفاده از ساختارهای زیستی با هندسه منحصر به فرد به عنوان الگو برای به دست آوردن نانومواد و نانوساختارها (به دست آوردن نانوسیم ها، نانولوله ها و نانومیله ها از فلزات، پلیمرهای رسانا، نیمه هادی ها، اکسیدها و مواد مغناطیسی با استفاده از DNA، ذرات ویروسی و رشته های پروتئینی). ایجاد نانوالگوهای دو بعدی و ابرساختارهای سه بعدی با استفاده از DNA، لایه های S، ذرات ویروسی و لیپوزوم ها. روش‌های مصنوعی خودسازماندهی در نارنجی. عملکرد زیستی نانومواد. روش های کلی ترکیب نانو اشیاء با بیومولکول ها. تمایل ویژه برخی از مولکول های زیستی به نانو اشیاء
(پروفسور I.N. Kurochkin)

سخنرانی 18

سیستم های نانوزیست تحلیلی تاریخچه توسعه سیستم های زیست تحلیلی مدرن. حسگرهای زیستی مفاهیم اساسی، زمینه های کاربردی. "شناخت" عناصر حسگرهای زیستی: آنزیم ها، اسیدهای نوکلئیک، آنتی بادی ها و گیرنده ها، اندامک های سلولی، سلول ها، اندام ها و بافت ها. "عناصر شناسایی" حسگرهای زیستی. مبانی فیزیکی ثبت سیگنال. انواع حسگرهای زیستی: الکتروشیمیایی، نیمه هادی، میکروگرانشی، فیبر نوری، پلاسمون های سطحی، گریتینگ های پراش، تداخل سنجی، میکرو و نانومکانیکی. سیستم های نانوزیست تحلیلی مبتنی بر ساختارهای نیمه هادی و فلزی در مقیاس نانو (نقاط کوانتومی، "چشمه های مولکولی"، اثرات نوری غول پیکر غیرخطی بر روی سطح نانوذرات فلزی - SERS، روش های آنزیمی و اتومتالوگرافی و غیره). کاربرد برای اهداف نظارت بر محیط زیست و تحقیقات زیست پزشکی. سیستم های نانوزیست تحلیلی مبتنی بر میکروسکوپ پروب روبشی
(پروفسور I.N. Kurochkin)

نانوتکنولوژی در ویژگی‌های خاص خود یک حوزه علمی میان‌رشته‌ای از فناوری کاربردی است که به مطالعه و ایجاد روش‌های ابداعی و مبتکرانه برای دستیابی به جدیدترین مواد با خواص معین می‌پردازد که متعاقباً در طیف گسترده‌ای از شاخه‌های زندگی یک جامعه مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرد مدرن

به طور کلی، فناوری نانو با ساختارهایی کار می کند که دارای مقادیر 100 نانومتر و حتی کمتر هستند و در این کار از دستگاه ها و همچنین موادی با ابعاد فوق استفاده می شود. تا به امروز، نانوتکنولوژی بسیار متنوع است و در تحقیقات مختلف، از ایجاد دستگاه‌های فنی جدید تا آخرین تحقیقات مرتبط با مطالعه سطح مولکولی-اتمی، استفاده می‌شود.

مبانی فناوری نانو.

روش میکروسکوپ نیروی اتمی

باید گفت یکی از ابزارهای اصلی که برای کار با ریز ذرات استفاده می شود، میکروسکوپ ها هستند، زیرا بدون این دستگاه نه تنها نمی توان با میکروذرات کار کرد، بلکه می توان ریزجهان را نیز مطالعه کرد. افزایش ویژگی های تفکیک میکروسکوپ های مدرن و کسب دانش بیشتر و بیشتر در مورد ذرات بنیادی امروزه با یکدیگر در ارتباط هستند. در حال حاضر، با کمک تجهیزاتی مانند میکروسکوپ های نیروی اتمی یا AFM و میکروسکوپ های الکترونی روبشی، دانشمندان مدرن قادرند نه تنها تک تک اتم ها را مشاهده کنند، بلکه حتی می توانند راه هایی برای تأثیرگذاری بر آنها پیدا کنند، مثلاً با حرکت دادن اتم ها در سراسر سطح. . در عین حال، دانشمندان مدرن قبلاً موفق به ایجاد به اصطلاح نانوساختارهای دو بعدی بر روی سطوح با استفاده از روش نوردهی فوق شده‌اند. بنابراین، به عنوان مثال، در مراکز تحقیقاتی شرکت معروف IBM، دانشمندان با مخلوط کردن متوالی اتم های زنون بر روی سطح نانوبلورهای نیکل، توانستند یک آرم شرکت متشکل از 35 اتم ماده ایجاد کنند.

انجام این اقدامات مرتبط با اختلاط مواد و همچنین جداسازی و اتصال آنها، دانشمندان با برخی مشکلات فنی مواجه شدند. برای غلبه بر آن، ایجاد شرایط خلاء مافوق صوت (10-11 torr) ضروری است، برای این کار باید تخته پا و میکروسکوپ را تا دمای بسیار پایین معادل 4 تا 10 کلوین خنک کنید، در حالی که سطح این بستر باید در سطح اتمی صاف و تمیز باشد. برای این کار از فناوری های تخصصی برای پردازش مکانیکی و شیمیایی محصولات استفاده می شود و هدف از این پردازش ایجاد کاهش در انتشار سطحی اتم های رسوب شده است که به کمک آن پایه خنک می شود.

نانو ذرات.

وجه تمایز اصلی مواد جدیدی که در فرآیند استفاده به دست می آیند فناوری نانو، به دست آوردن غیرقابل پیش بینی مشخصات فیزیکی و فنی مواد به دست آمده است. به لطف این، دانشمندان مدرن این فرصت را به دست می آورند تا ویژگی های فیزیکی و مکانیکی کوانتومی جدیدی را از موادی که در آنها ساختارهای الکترونیکی اصلاح می شود، به دست آورند، که به طور خودکار شکل تجلی این ترکیبات را تغییر می دهد. بنابراین، به عنوان مثال، توانایی کاهش اندازه ذرات به دور از تعیین یا اندازه گیری با استفاده از اندازه گیری های ماکرو یا میکرو در همه موارد است. با این حال، اگر اندازه ذرات در محدوده میلی‌میکرون باشد، ممکن است اندازه‌گیری شود. همچنین باید توجه داشت که با تغییر اندازه عناصر، خواص فیزیکی و مکانیکی خاصی تغییر می کند. در حال حاضر وجود خواص مکانیکی غیرمعمول در نانومواد موضوع تحقیقات دانشمندان فعال در زمینه نانومکانیک است. در عین حال، تولید مواد جدید با استفاده از کاتالیزورهای مختلف که بر رفتار نانومواد در تعامل با بیومواد مختلف تأثیر می‌گذارند، جایگاه جداگانه‌ای در فناوری‌های نانو مدرن به خود اختصاص داده است.

همانطور که قبلاً گفتیم، ذرات با اندازه های 1 تا 100 نانومتر را نانوذرات می نامند، در حالی که مطالعات نشان داده است که نانوذرات بسیاری از مواد دارای خاصیت جذب و کاتالیزوری بالایی هستند. مواد دیگر خواص نوری منحصر به فردی را ارائه می دهند. به عنوان مثال، محققان موفق شدند مواد سرامیکی شفاف بر اساس نانو پودرهایی با اندازه 2 تا 28 نانومتر بدست آورند که خواص بهتری نسبت به تاج ها دارند. همچنین دانشمندان توانستند برهمکنش نانوذرات به‌دست‌آمده مصنوعی را با اجسام طبیعی دارای مقیاس نانو به‌عنوان مثال با پروتئین‌ها، اسیدهای نوکلئیک و غیره به دست بیاورند. سازه های. چنین ساختارهایی که حاوی نانوذرات هستند، خواص و ویژگی‌های بی‌سابقه‌ای دارند.

تا به امروز، تمام نانو اشیاء به سه دسته تقسیم می شوند:

دسته اول شامل ذرات سه بعدی است که از طریق انفجار رساناها، سنتز پلاسما یا بازسازی لایه های نازک به دست می آیند.

دسته دوم شامل اجسام به اصطلاح دو بعدی است که فیلم هستند و با روش رسوب مولکولی، ALD، CVD و رسوب یونی به دست می آیند.

طبقه سوم شامل سبیل ها یا اجسام تک بعدی است که از طریق لایه بندی مولکولی یا با وارد کردن مواد مختلف به یک ریزپورت استوانه ای به دست می آیند.

علاوه بر این، نانوکامپوزیت هایی نیز وجود دارند که با وارد کردن نانوذرات به ماتریس های تخصصی به دست می آیند. تا به امروز، تنها روش میکرولیتوگرافی به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است، که امکان به دست آوردن اجسام مسطح جزیره ای را در سطح ماتریس، با اندازه 50 نانومتر یا بیشتر، و در الکترونیک مدرن مورد استفاده قرار می دهد. همچنین لازم است به روش های لایه بندی مولکولی و یونی توجه شود، زیرا با کمک این روش ها می توان پوشش های فیلم واقعی را به صورت تک لایه به دست آورد.

خود سازماندهی نانوذرات.

یکی از مهم‌ترین چالش‌های پیش روی نانوتکنولوژی، نحوه گروه‌بندی اتم‌ها و مولکول‌ها به روشی خاص است که به آن‌ها اجازه می‌دهد خود ترمیم و خود توسعه پیدا کنند، که در نهایت منجر به تولید مواد یا دستگاه‌های جدید می‌شود. این مشکلات توسط شیمیدانانی که در زمینه شیمی فوق مولکولی کار می کنند حل می شود. در عین حال، آنها مولکول های منفرد را مطالعه نمی کنند، بلکه تعامل بین آنها و همچنین نحوه سازماندهی آنها تحت تأثیر خاصی و اینکه آیا آنها توانایی تشکیل مواد جدید را دارند یا خیر، مطالعه می کنند. بسیاری از دانشمندان معتقدند که طبیعت واقعاً چنین سیستم هایی دارد و چنین فرآیندهایی در آن اتفاق می افتد. به عنوان مثال، پلیمرهای زیستی از قبل شناخته شده اند که می توانند در ساختارهای ویژه سازماندهی شوند. همچنین پروتئین هایی به عنوان مثال آورده شده اند که به دلیل خواص خود نه تنها می توانند تا شوند و شکل کروی به خود بگیرند، بلکه مجتمع ها و ساختارهای کاملی را تشکیل می دهند که حاوی چندین مولکول پروتئین در آن واحد هستند. در حال حاضر، دانشمندان توانسته‌اند یک روش سنتز ایجاد کنند که از ویژگی‌های خاص مولکول‌های DNA بهره‌برداری می‌کند.

4 نانو اجسام معمولاً به اجسامی گفته می‌شود که از اتم‌ها، یون‌ها یا مولکول‌ها تشکیل شده و حداقل در یکی از جهات اندازه آنها کمتر از 100 نانومتر باشد. 1) ساختارهای سه بعدی (3 بعدی) - نانوذرات، نانوخوشه ها؛ 2) اشیاء مسطح دو بعدی (2 بعدی) - نانوفیلم. 3) ساختارهای خطی یک بعدی (1D) - نانوسیم ها، 4) اجسام صفر بعدی (0D) - نانو نقطه ها، نقاط کوانتومی. نانومواد مواد ماکروسکوپی هستند که بر اساس نانو اجسام ساخته می شوند

5

6 ابعاد مشخصه در نانومتر مولکول‌های DNA 10 نانومتر ویروس‌ها 100 نانومتر باکتری‌ها نانومتر آمیب نانومتر گرده گیاهان نانومتر نماتدها نانومتر حشرات نانومتر پستانداران کوچک نانومتر پستانداران بزرگ نانومتر مولکول‌های ساده NO1-OBnCT

8

9 نانوتکنولوژی - مجموعه‌ای از روش‌ها و تکنیک‌های فن‌آوری مورد استفاده در مطالعه، طراحی و تولید مواد، دستگاه‌ها و سیستم‌ها، از جمله کنترل و مدیریت هدفمند ساختار، ترکیب شیمیایی و برهمکنش تک تک عناصر نانومقیاس آنها (با ابعاد به ترتیب 100 نانومتر و کمتر، حداقل یکی از اندازه‌گیری‌ها) که منجر به بهبود یا ظاهر شدن ویژگی‌ها و ویژگی‌های عملیاتی و/یا مصرف‌کننده اضافی محصولات به‌دست‌آمده می‌شود. موافق با شرکت دولتی "روسنانوتک" تعریف نانوتکنولوژی (نسخه روسی مدرن) مجله نانوتکنولوژی روسیه، 2010، v.5، 7-8، p.8-16.

10

12 تا 500 سال پیش، هنرمندان شیشه های رنگی را با رنگ های بسیار روشن می ساختند که با کمک رنگ نمی توان آنها را به دست آورد. روشنایی و دوام با افزودن نانوذرات فلز نجیب به شیشه ایجاد شد. نمونه هایی از تاریخ هزار ساله نانوتکنولوژی

از نامه‌ای از بنجامین فرانکلین (7 نوامبر 1773)... در کلافام بودم، جایی که... یک حوض بزرگ وجود دارد... من یک کروت نفت آوردم و کمی از آن را روی آب انداختم. دیدم که با سرعتی شگفت‌انگیز روی سطح پخش می‌شود... روغن بیش از یک قاشق چای‌خوری... که به طرز شگفت‌انگیزی پخش می‌شود و به تدریج گسترش می‌یابد... همه آن ربع برکه، شاید نیم هکتار، صاف مانند یک شیشه .... نمونه هایی از تاریخ هزار ساله نانوتکنولوژی 31

روغن نه بیشتر از یک قاشق چای خوری شاید نیم هکتار نانومتر 32 .... نه بیشتر از یک قاشق چای خوری روغن .... حدود نیم جریب (0.2 هکتار) ...

18 نانوذرات در محیط مایع ته نشین نمی شوند. تمام رنگ های رنگین کمان را می توان با پراکندگی نور توسط نانوکلوئیدها با اندازه های مختلف ذرات به دست آورد. این اثرات توسط مایکل فارادی در سال 1857 کشف شد. نمونه هایی از تاریخ هزاره نانوتکنولوژی نانوکلوئیدها

© H. Schroeder Loughborough University 1998 سخنرانی 1.21 "نابغه معمول" ریچارد فاینمن عجیب و غریب

22 کودکی / آموزش و پرورش در سن 15 سالگی به حساب دیفرانسیل و انتگرال مسلط شد - در دبیرستان، ضریب هوشی 123 داشت در سال آخر، قهرمان ریاضیات دانشگاه نیویورک شد. وارد موسسه فناوری ماساچوست (MIT) شد، تمام دوره ها را گذراند. در فیزیک با قبولی در دانشگاه پرینستون برای اولین بار در تاریخ بالاترین نمرات را در امتحانات فیزیک و ریاضی دریافت کرد - در سال 1942 از پایان نامه خود (PhD) دفاع کرد.

23 پروژه منهتن پس از بمباران اتمی، او برای مدت طولانی در افسردگی فرو رفت - فکر می کرد کار برای آینده بی معنی است، زیرا جهان در نهایت نابود خواهد شد. کار در لوس آلاموس رهبری گروهی از طبل های "مردم کامپیوتر"

24 آموزش علیرغم پیشنهادهای متعدد دیگر. فاینمن کرسی استادی در موسسه فناوری کالیفرنیا (Caltech) انتخاب کرد - با نام مستعار The Great Explainer - سعی کرد ارائه هر موضوع علمی را برای دانشجویان سال اول در دسترس قرار دهد.

25 سخنرانی های فاینمن که ابتدا بر روی یک ضبط صوت ضبط شده و سپس توسط پروفسور M. Sands و R. Layton به "انگلیسی نوشتاری" ترجمه شده است، شبیه هیچ دوره شناخته شده ای نیست. آنها با روش اصلی ارائه متمایز می شوند، که نشان دهنده شخصیت علمی درخشان نویسنده، دیدگاه او در مسیر آموزش فیزیک به دانش آموزان، توانایی او در آلوده کردن خوانندگان با علاقه به علم است.

26 ایجاد الکترودینامیک کوانتومی برای توسعه این نظریه در سال 1965 او جایزه نوبل فیزیک را دریافت کرد (به همراه دو دانشمند دیگر) "نمودار فاینمن" برای محاسبه برهمکنش ذرات بنیادی برای "رشته" مدرن اهمیت زیادی دارد. تئوری

27 سخنرانی «پدربزرگ نانوتکنولوژی» فضای زیادی در پایین وجود دارد: دعوتی برای ورود به حوزه جدیدی از فیزیک ارائه شده قبل از انجمن فیزیک آمریکا در سال 1959 منتشر شده در مهندسی و علوم، در سال 1960

28 ... می خواهم در مورد یک حوزه کم مطالعه شده فیزیک بحث کنم که به نظر بسیار مهم و امیدوارکننده است و می تواند کاربردهای فنی با ارزش زیادی پیدا کند. ما در مورد مشکل کنترل و مدیریت ساختار ماده در محدوده اندازه های بسیار کوچک صحبت می کنیم. در زیر (به عنوان مثال، «زیر یا درون فضا»، اگر بخواهید) دنیای شگفت‌انگیز پیچیده‌ای از اشکال کوچک است، و روزی (مثلاً در سال 2000) مردم تعجب خواهند کرد که قبل از سال 1960 هیچ‌کس تحقیق درباره این جهان را جدی نمی‌گرفت. .. اصول فیزیک که برای ما شناخته شده است، ایجاد اجسام "اتم به اتم" را منع نمی کند. دستکاری اتم ها، در اصل، کاملا واقعی است و هیچ قانون طبیعت را نقض نمی کند. مشکلات عملی اجرای آن فقط به این دلیل است که ما خودمان اشیاء بسیار بزرگ و حجیم هستیم، در نتیجه انجام چنین دستکاری هایی برای ما دشوار است.

29 "پدربزرگ نانوتکنولوژی" در دسامبر 1959، آر. فاینمن، از سرمایه شخصی خود، دو جایزه 1000 دلاری برای اجرای عملی دو وظیفه "کنترل ساختار ماده در فاصله اندازه های بسیار کوچک" تعیین کرد که به نظر می رسید. او فقط در آینده‌ای دور امکان‌پذیر است: 1) یک موتور الکتریکی در حال کار بسازید که در یک مکعب با ضلع 1/64 اینچی (0.4 میلی‌متر) قرار داده شود. یک فونت کاهش یافته است.

30 "پدربزرگ فناوری نانو" کمتر از یک سال بعد، اولین جایزه فاینمن به مک للان فیزیکدان از دانشگاه کالیفرنیا رسید. او که در زمان استراحت ناهار کار می کرد و با استفاده از یک میکروسکوپ معمولی، ابزار ساعت ساز و خلال دندان، در 2.5 ماه یک موتور الکتریکی از 13 قسمت به وزن 250 میکروگرم و چرخش در 2000 دور در دقیقه مونتاژ کرد. بال پشه

31 "پدربزرگ فناوری نانو" من کمی ناامید هستم که هیچ فناوری جدیدی برای ایجاد موتور مورد نیاز نبود. مطمئن بودم که آنقدر کوچک به ذهنم رسید که بتوانم آن را جمع کنم، اما شما موفق شدید. تبریک می گویم! شروع به کار با چاپ کوچک نکنید. من دوست ندارم از جایزه دوم جدا شوم. از زمانی که مقاله ام را نوشتم، موفق شدم ازدواج کنم و خانه ای بخرم! با احترام، ریچارد فاینمن

32 "پدربزرگ نانوتکنولوژی" در سال 1985، توماس نیومن از دانشگاه استنفورد جایزه دوم را برای کاهش اندازه مورد نیاز در نوع نام برد. صفحه اول داستان دو شهر نوشته چارلز دیکنز (ضبط پرتو الکترونی)

33 «در نهایت، جرأت می‌کنم یک ایده دیگر را پیشنهاد کنم (شاید فقط برای آینده‌ای بسیار دور طراحی شده باشد)، که به نظر من بسیار جالب است. ما در مورد توانایی چیدمان اتم‌ها به ترتیب مورد نیاز، یعنی اتم‌ها، کوچک‌ترین اجزای سازنده دنیای ما صحبت می‌کنیم!» - فاینمن، 1959 D.M. ایگلر، ای.کی. شوایزر. تعیین موقعیت اتم های منفرد با میکروسکوپ تونل زنی روبشی. طبیعت 344، (1990). "پدربزرگ فناوری نانو" اتم های 5 نانومتری Xe

35 نوریو تانیگوچی در مقاله ای در سال 1974 این اصطلاح را معرفی کرد: "درباره مفهوم اساسی نانوتکنولوژی" تانیگوچی اصطلاح خود را در درجه اول به تحمل پردازش اجسام و مواد ماکروسکوپی اشاره کرد. در واقع، در تفسیر او از فناوری نانو، آن را به رساندن اصول موجود پردازش مکانیکی مواد به کمال مولکولی تقلیل داد.

سال - اریک درکسلر - مؤسس و رئیس مؤسسه آمریکایی برای آینده‌نگری و شکل‌دهی به آینده (موسسه آینده‌نگری) «پدر فناوری نانو»

46 کمیته فناوری شورای ملی علم و فناوری (NSTC) گروه کاری بین سازمانی در علوم، مهندسی و فناوری نانو (IWGN)

49 «کسب و کارها باید درک کنند که اگر امروز وارد فناوری نانو نشوند، همه چیز دنیا را از دست خواهند داد و در بهترین حالت در چاهی که توسط دوستان و شرکای ما مدیریت خواهد شد، با ژاکت لحافی کار خواهند کرد.» روسیه به یک استراتژی بلندمدت برای توسعه نوآوری ها نیاز دارد، در غیر این صورت "وقتی تقسیم بازار انرژی در جهان کامل شد، می توان چیزی را از دست داد." 15 دسامبر 2005 در جلسه دولت فدراسیون روسیه، نخست وزیر میخائیل فرادکوف، فناوری نانو را به ژاکت های لحافی ترجیح داد.

© H. Schroeder Loughborough University 1998 سخنرانی 1.54 نانوتکنولوژی. از کیمیاگری تا شیمی و فراتر از آن… پروفسور Malinetsky G.G. موسسه ریاضیات کاربردی به نام M.V.

55 نتیجه گیری کلی رهبری حزب روسیه متحد تصمیم درست و جسورانه ای برای سرعت بخشیدن به توسعه فناوری نانو گرفت. اجرای موفقیت آمیز این تصمیم امکان مقابله با چالش ها در زمینه امنیت ملی و ارتقای علم روسیه را به سطح کیفی جدیدی فراهم می کند.

56 خطرات پروژه نانوتکنولوژی برای روسیه متحد نانوتکنولوژی نفت نیست. برای استفاده از دستاوردها، باید آنها را داشته باشید. منطقه مشخص نیست و اولویت ها تخصیص داده نشده است. خطر اتلاف وسیله و از بین رفتن هدف. عدم هماهنگی همه جانبه کار روی پروژه. مشکلات کارشناسی عدم وجود میان رشته ای و همکاری با متخصصان خطر اختراع مجدد چرخ است. کمبود شدید پرسنل تاکنون تعداد کمی از متخصصان وجود دارد. پایان ارائه