Тот факт, что достаточно мелкие частицы различных веществ обладают
свойствами, зачастую совершенно не похожими на свойства этих веществ в
объемной фазе, был известен (во всяком случае, эмпирически) ученым и
технологам очень давно. Известно, что еще древние римляне применяли
сверхмалые частицы золота или серебра и золота для того, чтобы
придавать бокалам и другим стеклянным изделиям особо характерную
окраску (например, таким способом изготавливались знаменитые римские
рубиновые кубки, один из которых показан на рис. 3).
Не вдаваясь в детали производства, отметим, что эффект достигался
введением в материал наночастиц благородного металла, что и придавало
стеклу необычные оптические свойства. Стоит подчеркнуть (исходя из
приведенного выше определения НТ), что в данном случае мы не можем
говорить о НТ в строгом смысле этого понятия, поскольку процесс
осуществлялся древними стеклодувами неосознанно, без четкого
представления о реальных связях между величиной частиц и эффектом
рассеивания света. Можно привести много других примеров такого
практического использования наносистем, не основанного на строгих
определениях и знаниях. Например, коллоидные суспензии, т. е. системы с
частицами меньше микрометра в жидкой среде, известны уже десятки лет,
не говоря уже о многих фармацевтических препаратах, в которых
наночастицы выступают носителями лекарственных препаратов, и т. д.
Строго говоря, истинным предвестником и основателем НТ сегодня следует
считать знаменитого американского физика и лауреата Нобелевской премии
Ричарда Фейнмана, который достаточно подробно рассмотрел последствия
безграничной миниатюризации с позиций теоретической физики в своем
известном выступлении перед американским физическим обществом в декабре
1959 г. (Feynman, 1959). Фейнман с очень общей точки зрения
проанализировал возможности изменения масштабов электромеханических
приборов, электрических схем и проблему записи, сжатия и сохранения
информации. Идеи Фейнмана казались слушателям фантастическими,
поскольку практическая реализация предлагаемых им устройств и
механизмов считалась проблемой далекого будущего или вообще
невозможной. Сегодня мы убеждаемся, что идеи великого физика оказались
вполне реалистичными, а многие из них уже воплощены в математических
расчетах и практических применениях.
При этом сам Фейнман не пользовался термином «нанотехнология»,
поскольку это понятие было введено в обиход позднее (1974) японцем
Норио Таяигучи. Долгое время термин не получал широкого распространения
среди специалистов, работавших в связанных областях, так как Танигучи
использовал понятие нано- только для обозначения точности обработки
поверхностей, например, в технологиях, позволяющих контролировать
шероховатости поверхности материалов на уровне меньше микрометра и т. п.
Очень важным моментом в истории НТ стало изобретение растрового
туннельного микроскопа в конце 1981 года, так как этот прибор впервые
позволил получить изображения отдельных атомов, а не их упорядоченных
скоплений. Нобелевскую премию в области физики за изобретение этого
ценного прибора получили Герд Бинниг и Гейнрих Рорер из
исследовательской лаборатории фирмы IBM в Рюшликоне. Важность их
открытия заключается в том, что оно затем привело к созданию целой
серии приборов, позволяющих анализировать поведение вещества на
молекулярном и атомном уровне, а еще позднее на этой основе
реализовались возможности управления поведением атомов и молекул . С
другой стороны, простота и удобство этих приборов привели к их очень
быстрому распространению, так что сегодня невозможно себе представить
исследования, разработки и производство в НТ без атомарных микроскопов,
ставших стандартным оборудованием многих лабораторий. Можно было бы
привести еще несколько важных дат в истории НТ, однако необходимо
подчеркнуть, что эта история сложилась из множества параллельно
протекавших и непрерывных разработок в различных областях науки и
техники. В частности, НТ возникла из сочетания множества технологий,
связанных с микроскопическими исследованиями и анализом состояния
поверхностей различных веществ в микроэлектронике. В основу НТ столь же
органично вошли аналитические и методические разработки
супрамолекулярной химии и биохимии вообще. Развитие НТ подразумевает
также невероятный рост возможностей теоретического моделирования вообще
(и наносистем, в частности), благодаря невиданному росту вычислительной
мощности компьютеров, связанному с возможностями удивительной
миниатюризации. С другой стороны, НТ предполагает целенаправленное и
междисциплинарное использование множества новейших математических
методов для описания, использования или изготовления нанометрических
систем.
Выводы: Независимо от оценки исторических корней развития, НТ
базируется, в сущности, на ряде весьма важных научно-технических
достижений в различных дисциплинах, а физико-математическая основа НТ
является принципиально междисциплинарной.
Здравствуйте! Мне близка ваша тематика и даже планирую создать блог такого же направления. Могли бы вы, если вас не затруднит, выслать мне на почту информацию как с вами связаться, к сожалению на сайте электронного адреса не нашла, а хотелось бы услышать ваш совет. Заранее спасибо!
