poniedziałek, 29 czerwiec 2020 10:51

Nanotechnologia – chemia pod mikroskopem

Napisane przez Alicja Milczarek


Pobierz załącznik:
Oceń ten artykuł
(1 głos)

Nanotechnologia obecnie stała się modnym i obiecującym działem nauki o materiałach. Towarzyszy nam jednak od zawsze w komórkach wszystkich żywych organizmów. Czym właściwie jest nanotechnologia i czemu zawdzięcza popularność?

Nanotechnologia, jak nazwa wskazuje, jest zbiorem technik i sposobów tworzenia materiałów posiadających przynajmniej jeden wymiar, którego jednostką miary jest nanometr. Jeśli któryś z wymiarów struktury mieści się w zakresie od 1 do 100 nm, czyli znajduje się w przedziale, którego krańce z jednej strony wyznaczają odległości typowe dla pojedynczych atomów (10-9 m), z drugiej zaś te spotykane w ciele stałym (10-7 m); to materiał może wykazywać właściwości znacznie odbiegające od właściwości pojedynczych atomów oraz typowych kryształów. Nanotechnologia jest obiecującym obszarem badań, ponieważ dzięki niej można wytworzyć materiały o niespotykanych właściwościach. Aby otrzymać strukturę wykazującą pożądane właściwości fizyczne, chemiczne czy biologiczne, wystarczy odpowiednio manipulować rozmiarem tworzących się cząsteczek.

Historia nanotechnologii
Oficjalne początki nanotechnologii sięgają lat 50. XX w., gdy Richard P. Feynman przedstawił koncepcję miniaturyzacji i możliwości technologii na poziomie nanometrowym (1959 r.). Jednak ludzie już od 600 r. p.n.e. tworzyli struktury typu nano, między innymi wytwarzając stal (o nazwie Wootz, prekursor późniejszej stali damasceńskiej) w Indiach, która zawierała włókienka cementytu. Od VI w. w barwnikach stosowanych przy kolorowaniu witraży wykorzystywano nanocząstki chlorku złota, chlorków innych metali i tlenków metalicznych. Stal damasceńska, służąca do wytwarzania broni białej w XIII–XVIII w., zawierała nanorurki węglowe i nanowłókna cementytu. Już w 1857 r. Michael Faraday odkrył złoto koloidalne o barwie rubinu, charakterystycznej dla nanocząsteczek złota. Cienkie błony zaczęto produkować na skalę przemysłową w 1950 r. za sprawą Victora LaMera i Roberta Dinegara, a Artur von Hippel z Massachusetts Institute of Technology (MIT) 6 lat później wymyślił termin „inżynieria molekularna”. Samego terminu „nanotechnologia” użył w 1974 r. Norio Taniguchi z Uniwersytetu w Tokio na konferencji naukowej, a jego definicja nadal pozostaje w użyciu. Od tego momentu nastąpił okres gwałtownego rozwoju tej dziedziny. Podczas rozwoju technik litograficznych i produkcji ultracienkich warstw kryształów w latach 80. i 90. XX w. odkryto nanorurki i fulereny; przedstawiono metody wiązek molekularnych w celu wykorzystania ich do tworzenia studni kwantowych oraz drutów i kropek kwantowych. Jednak niewątpliwie dopiero wkraczamy w okres największego rozwoju nanotechnologii (...)

 

Czytany 9 razy Ostatnio zmieniany poniedziałek, 29 czerwiec 2020 10:55