Нанотехнологии настоящего и будущего

Нанотехнология — это область прикладной науки и техники, занимающаяся изучением свойств объектов и разработкой устройств размером порядка нанометра. Если судить по патентам, регистрируемым в Европе, нанотехнологию рассматривают как основу для будущего энергетики, медицины, экологической и информационной технологий. Наноструктуры имеют специфические свойства, которых нет у их «больших» собратьев. Наночастицы золота, например, имеют красноватый цвет, керамические наночастицы используются в автомобильных красках, стойких к царапинам, а наночастицы серебра защищают нас от инфекций. Также нанотехнология уже приложилась к большому списку продуктов. В настоящее время общий мировой рынок нанопищи оценивается в 2,6 миллиарда долларов. Эксперты прогнозируют его рост до 20 миллиардов долларов к 2010 году. Мы уже привыкли к обогащенной муке, энергетическим напиткам и витаминизированному молоку. Например, немецкая компания предлагает еду и напитки с добавлением антиоксидантов, изготовленных с помощью нанотехнологии. В результате Вы получаете необходимые для поддержания здоровья вещества, но при этом внешний вид и вкус пищи остается неизменным. Развитие нанотехнологий в электронике тоже существенно. Реальный пример - это DVD-диски, производство которых было бы невозможно без нанотехнологического контроля матриц. Так же графен (англ. graphene) — слой атомов углерода, соединённых в гексагональную двумерную кристаллическую решётку. Это новый материал (получен в 2004 году), представляющий собой лист толщиной в несколько атомов. Дело в том, что электроны вдоль такого листа движутся абсолютно свободно, т.е. между ними не действуют электро-магнитные силы! Считается, что на основе графена можно сконструировать баллистические транзисторы, очень чувствительные сенсоры для обнаружения отдельных молекул химических веществ и компьютерную RAM-память. Также нанотехнологии увеличили размер флэш-памяти. Инженеры компании Nanosys заменили стандартный кремневые битовые ячейки металлическими нанокристаллами, что позволило, с одной стороны, радикально уменьшить объём диэлектрика, необходимого для надёжной изоляции электронов (носителей битовой информации), а с другой — снизить высоту ячеек, в которых находятся электроны. Это и позволило увеличить объём памяти в 2 раза. Что касается нанотехнологий будущего, то уже сделаны первые шаги по созданию молекулярного компьютера. Так специалисты компании IBM создали молекулярный ключ и приблизились к «граничной» плотности хранения данных, где каждый атом вещества-носителя сможет нести систему битовых ячеек информации. Например, при помощи такой технологии флэшка стандартных размеров будет иметь объём 1млрд. Гб. В энергосистеме нанотехнологии пока развиты слабо. Но в скором будущем с её помощью эффективность сбора солнечной энергии вырастет настолько, что про нефть и уголь все забудут напрочь. Так как энергия Солнца в равной степени доступна всем государствам на планете, и трудно придумать, как одна страна перекроет другой доступ к этому источнику, то несомненно произойдет не только экономическое, но и политическое переустройство мира, т. е. страны-экспортёры нефти потеряют своё влияние. В медицине нанотехнологии тоже развиты слабо. В действительности наномедицины пока еще вообще не существует, есть лишь нанопроекты, воплощение которых в медицину в конечном итоге и даст результат. Через несколько десятков лет знания, накопленные наномедициной, воплотятся в жизнь. А тогда... Представьте себе, что вы подхватили грипп (то есть вы даже еще НЕ знаете, что его подхватили). Тут же среагирует система искусственно усиленного иммунитета - десятки тысяч нанороботов начнут распознавать вирус гриппа, и за считанные минуты ни одного вируса у Вас в крови не будет! Нанороботы будут способны ремонтировать клетки. Снабжённые полным описанием человеческого тела с точностью до атома, они смогут вернуть даже очень старого человека в то состояние, в котором он был в молодости. От операций на органах мы перейдём к операциям на молекулах и станем практически бессмертными. Замороженные при помощи крионики найдут свое воскрешение - миллионы роботов смогут поклеточно восстановить их разрушенные в процессе замораживания клетки. Прежние технологии наконец-то исчерпали себя, и в итоге нанотехнологии постепенно входят в нашу жизнь и изменяют её.