Ποια είναι μερικά παραδείγματα συσκευών νανοκλίμακας;

Η νανοτεχνολογία είναι ένας νέος τομέας που ουσιαστικά εκρήγνυται. Η αγορά της νανοτεχνολογίας ήταν 10.5 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ (USD) το 2006, με μελέτες να αναμένουν ότι ο τομέας θα επεκταθεί στα 115 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το 2012. Η νανοτεχνολογία έχει γίνει τόσο δημοφιλής που πολλοί επιστήμονες και δημοσιογράφοι έχουν αρχίσει να αναφέρονται σε οτιδήποτε στη νανοκλίμακα ως «νανοτεχνολογία». , όπως τα τρέχοντα τσιπ υπολογιστών. Αυτό συμβαίνει παρά το γεγονός ότι αυτό έρχεται σε αντίθεση με τον αρχικό ορισμό της νανοτεχνολογίας, ο οποίος αφορούσε ενεργές συσκευές νανοκλίμακας που εμπλέκονται στη μοριακή κατασκευή. Δεν έχουμε ακόμη αυτούς τους κατασκευαστές νανοκλίμακας (μερικές φορές αποκαλούμενους «συναρμολογητές»), αλλά πολλές σημαντικές συσκευές ενεργής νανοκλίμακας απόδειξης της ιδέας δημιουργούνται με κάποια κανονικότητα.

Μια βιβλιοθήκη συσκευών νανοκλίμακας αναπτύσσεται γρήγορα. Οι ροταξάνες είναι κυκλικά μόρια που έχουν χρησιμοποιηθεί ως μοριακοί διακόπτες. Τα γραφένια έχουν χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία τρανζίστορ πάχους μόνο ενός ατόμου και μήκους 50 ατόμων. Ερευνητές στα εργαστήρια Lawrence Berkeley Livermore Labs έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο σε συσκευές νανοκλίμακας στις αρχές της δεκαετίας του ’00, συμπεριλαμβανομένου ενός ηλεκτροστατικού νανοκινητήρα που βασίζεται σε νανοσωλήνες, ενός μοριακού ενεργοποιητή και ενός νανοηλεκτρομηχανικού ταλαντωτή χαλάρωσης. Ο νανοκινητήρας έχει διάμετρο περίπου 500 nm, ή 300 φορές μικρότερος από μια ανθρώπινη τρίχα και είναι ο μικρότερος κινητήρας που κατασκευάστηκε ποτέ.

Πρέπει να γίνει διάκριση μεταξύ συσκευών νανοκλίμακας, που στην πραγματικότητα κάνουν πράγματα και έχουν σημασία από μόνες τους, και νανοδομημένων υλικών, που είναι κυρίως παθητικά αντικείμενα που πρέπει να συγκεντρωθούν σε μεγάλες ποσότητες για να κάνουν οτιδήποτε ενδιαφέρον. Τα νανοδομημένα υλικά είναι πιο πρωτόγονα συγκριτικά, αν και εξακολουθούν να είναι η τελευταία λέξη της τεχνολογίας. Η δημιουργία συσκευών νανοκλίμακας είναι μέρος της ώθησης προς τη μοριακή νανοτεχνολογία ή τη μοριακή κατασκευή, όπου προϊόντα ανθρώπινης κλίμακας θα δημιουργηθούν μέσω μιας διαδικασίας από κάτω προς τα πάνω, τοποθετώντας κάθε άτομο ξεχωριστά σε ένα προκαθορισμένο μέρος.

Περαιτέρω συσκευές νανοκλίμακας περιλαμβάνουν μια λιπιδική μεμβράνη με σπείρωμα νανοσωλήνων, η οποία μπορεί να μετακινήσει μικροσκοπικές ποσότητες υγρού, ακόμη και μεμονωμένα μόρια. το νανοαυτοκίνητο του Πανεπιστημίου Rice, το οποίο χρησιμοποιεί buckytubes για τροχούς, «βαδίζοντας DNA», μόρια DNA που σηκώνουν και αγγίζουν με μοριακά «πόδια» όπως ακριβώς ένας άνθρωπος που περπατά. νανοδομές ημιαγώγιμων πολυμερών με πολυάριθμες εφαρμογές, όπως φωτισμό και οπτικά σύρματα, και δεκάδες άλλες που ξεφεύγουν από το πεδίο εφαρμογής αυτού του άρθρου. Οι συσκευές νανοκλίμακας είναι σίγουρα ένας τομέας που πρέπει να παρακολουθήσετε τα επόμενα χρόνια.