фото: nano-magazine.com
Всемирный день нанотехнологий отмечается ежегодно 9 октября. Он был учрежден Национальной нанотехнологической инициативой США - федеральной правительственной программой, направленной на развитие нанотехнологических проектов. Нанотехнология - это область науки и техники, которая имеет дело с манипуляцией материей на атомном, молекулярном и супрамолекулярном уровнях.
Нанотехнология позволяет создавать материалы, обладающие уникальными свойствами, например, графен, и способствует развитию медицины, химической промышленности, компьютерной техники, микроэлектроники, робототехники и других областей.
Национальный день нанотехнологий был учрежден для того, чтобы повысить осведомленность общественности о нанотехнологиях, об их использовании для создания инновационных продуктов, которые могут облегчить нашу повседневную жизнь, и о перспективах нанотехнологий.
Многие источники первое упоминание методов, которые впоследствии будут названы нанотехнологией, связывают с известным выступлением Ричарда Фейнмана «Внизу полным-полно места», сделанным им в 1959 году в Калифорнийском технологическом институте на ежегодной встрече Американского физического общества.
Ричард Фейнман предположил, что возможно механически перемещать одиночные атомы при помощи манипулятора соответствующего размера, по крайней мере, такой процесс не противоречил бы известным на сегодняшний день физическим законам.
Этот манипулятор он предложил делать следующим способом. Необходимо построить механизм, создававший бы свою копию, только на порядок меньшую. Созданный меньший механизм должен опять создать свою копию, опять на порядок меньшую и так до тех пор, пока размеры механизма не будут соизмеримы с размерами порядка одного атома.
При этом необходимо будет делать изменения в устройстве этого механизма, так как силы гравитации, действующие в макромире, будут оказывать все меньшее влияние, а силы межмолекулярных взаимодействий и Ван-дер-Ваальсовы силы будут все больше влиять на работу механизма. Последний этап - полученный механизм соберет свою копию из отдельных атомов. Принципиально число таких копий неограниченно, можно будет за короткое время создать произвольное число таких машин.
Эти машины смогут таким же способом, поатомной сборкой, собирать макровещи. Это позволит сделать вещи на порядок дешевле - таким нанороботам нужно будет дать только необходимое количество молекул и энергию, и написать программу для сборки необходимых предметов. До сих пор никто не смог опровергнуть эту возможность, но и создать такие механизмы пока не удалось.
В ходе теоретического исследования данной возможности появились гипотетические сценарии конца света, которые предполагают, что нанороботы поглотят всю биомассу Земли, выполняя свою программу саморазмножения.
Первые предположения о возможности исследования объектов на атомном уровне можно встретить в книге «Opticks» Исаака Ньютона, вышедшей в 1704 году. В книге Ньютон выражает надежду, что микроскопы будущего когда-нибудь смогут исследовать «тайны корпускул».
Впервые термин «нанотехнология» употребил Норио Танигути в 1974 году. Он назвал этим термином производство изделий размером несколько нанометров. В 1980-х годах этот термин использовал Эрик Дрекслер в своих книгах: «Машины создания: Грядущая эра нанотехнологии» и «Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation». Центральное место в его исследованиях играли математические расчеты, с помощью которых можно было проанализировать работу устройства размерами в несколько нанометров.
Дата 9 октября была выбрана потому, что наношкала начинается с 1 нанометра, равного 10-9 степени метра, то есть одной миллиардной части метра. По случаю Дня нанотехнологий научные и образовательные учреждения проводят дни открытых дверей, практические демонстрации, семинары, дискуссии, лекции и другие мероприятия.
