नैनो तकनीक का युग

आजकल, नैनो-निर्माण का युग आ गया है, नैनोसाइंस की सुबह शुरू हो गई है। नैनोटेक्नोलॉजी अनुसंधान का गहरा होना और नैनो-टेक्नोलॉजी का निरंतर अनुप्रयोग, नैनोटेक्नोलॉजी सबसे अधिक मांग वाले विषयों में से एक बन गया है। विज्ञान और प्रकृति की वार्षिक विज्ञान और प्रौद्योगिकी प्रतियोगिताओं में, नैनो तकनीक अनुसंधान के परिणाम सबसे आगे हैं। कई देशों में नैनो तकनीक को एक राष्ट्रीय रणनीति के रूप में विकसित करने की योजना है, और नैनोटेक्नोलॉजी का विकास साल-दर-साल बढ़ता जा रहा है। फिर भी, नैनो तकनीक के विकास ने नैनोमीटरों (जैसे जीवित कोशिकाओं, बैक्टीरिया, कालिख) की प्राकृतिक उपस्थिति से एक लंबी प्रक्रिया शुरू की है। आदि) परमाणुओं में कृत्रिम रूप से हेरफेर करने के लिए, अणु जो नैनोमेट्रिक्स बनाते हैं, जो कभी सचेत रूप से सचेत नहीं होते हैं। निर्माण प्रक्रिया के लिए सैद्धांतिक सफलता के लिए। प्रकृति में नैनोमैटेरियल्स की उपस्थिति 3।5 अरब साल पहले, जीवित कोशिकाओं का पहला बैच जो स्वाभाविक रूप से नैनो हो रहा है- पदार्थ। कोशिकाएं नैनोमीटर मशीनों के स्व-प्रतिकृति समुच्चय हैं जिनमें बड़ी संख्या में नैनो-जीव जैसे प्रोटीन, डीएनए, आरएनए अणु होते हैं। ये नैनोस्केल कोशिकाएं "अंग" अपने कर्तव्यों का पालन करती हैं। प्रोटीन का निर्माण, प्रकाश संश्लेषण ताकि जैव-ऊर्जा का तेजी से विकास हो, ताकि पृथ्वी की मूल सतह सूक्ष्मजीवों, पौधों और अन्य कार्बनिक पदार्थों से ढके, यह पृथ्वी का वायुमंडलीय CO₂ O 2 में है, जिसने पृथ्वी की सतह को पूरी तरह से बदल दिया है और वातावरण यह देखा जा सकता है कि ये नैनो-मशीन समुच्चय प्रकृति के विकास में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। अप्राकृतिक अकार्बनिक नैनोकणों के अलावा, विभिन्न प्रकार के आंतरिक नैनो-पदार्थों, प्राकृतिक अकार्बनिक नैनोपार्टिकल्स के प्राकृतिक अस्तित्व के अलावा। प्राचीन चीन में, लोग परिष्कृत बनाने के लिए मोमबत्ती जलाने वाली धूल के संग्रह का उपयोग करते हैं, यह धूल नैनो आकार की कार्बन ब्लैक है; प्राचीन कांस्य दर्पण की सतह में जंग की एक पतली परत होती है, परीक्षण के बाद पाया गया कि जंग की परत एक फिल्म है जो नैनो-टिन ऑक्साइड से बनी है। ये प्राकृतिक अकार्बनिक नैनोमैटिरियल्स लोगों को नैनो टेक्नोलॉजी अनुसंधान करने के लिए प्राकृतिक सामग्री प्रदान करते हैं। नैनोटेक्नोलॉजी का प्रारंभिक विकास सैद्धांतिक विकास 400 ईसा पूर्व में, डेमोक्रिटस और ल्यूसियस ने परमाणु को आगे रखा, नैनो टेक्नोलॉजी के विकास के लिए परमाणु सिद्धांत एक सैद्धांतिक आधार प्रदान करता है, जो इसके माध्यम से होता है। संभव नई सामग्री के निर्माण के लिए नीचे से कई तकनीकी साधन। नैनोटेक्नोलॉजी पर वैज्ञानिकों के सैद्धांतिक शोध की शुरुआत 1860 के दशक में हुई और थॉमस ग्राहम ने कोलोइड तैयार करने के लिए जिलेटिन का इस्तेमाल किया और कोलोइडल कणों के साथ 1 से 100 एनएम का व्यास रखने के लिए फैलाया। बाद में वैज्ञानिकों ने कोलाइड्स पर काफी शोध किया, और एक कोलोइड रसायन विज्ञान सिद्धांत की स्थापना की। 1905 में, अल्बर्ट आइंस्टीन ने प्रायोगिक डेटा में पानी से चीनी की गणना लगभग 1nm के चीनी अणु व्यास की गणना करने के लिए की, मानव आयाम पर पहली बार एक अवधारणात्मक ज्ञान है। 1935 तक, मैक्स नोल और एन.रुस्का ने सूक्ष्म-नैनो-इमेजिंग इमेजिंग हासिल करने के लिए एक इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप विकसित किया, जिससे लोगों को सूक्ष्म दुनिया का पता लगाने के लिए एक अवलोकन उपकरण प्रदान किया गया। पूरी तरह से दूसरी दुनिया के युद्ध में प्रौद्योगिकी विकसित करने वाली, जापान में नागोया विश्वविद्यालय के प्रोफेसर तियान लियोनी ने विकसित किया जापानी मिसाइल डिटेक्टर के लिए अवरक्त विकिरण अवशोषक। अक्रिय गैस के संरक्षण में, शुद्ध जस्ता ब्लैक वैक्यूम वाष्पीकरण विधि द्वारा तैयार किया गया था। जिंक ब्लैक का औसत कण आकार 10nm से कम था। लेकिन अभी तक वास्तविकता पर लागू नहीं किया गया है, युद्ध खत्म हो गया है। बाद में, जर्मन वैज्ञानिकों ने भी नैनो-धातु के कणों को इसी तरह से तैयार किया, जब नैनोमैटेरियल्स की कोई अवधारणा नहीं है, इस सामग्री को अल्ट्रा-फाइन पार्टिकल्स (अल्ट्रा-फाइन पार्टिकल्स) कहते हैं, जो नैनो-सामग्रियों के निर्माण का मानवीय उद्देश्य हो सकता है। नैनोटेक्नॉलॉजीफैनमैन की भविष्यवाणी की शुरुआत। दिसंबर 1959 में, नोबेल पुरस्कार विजेता रिचर्ड फेनमैन ने कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में अमेरिकन इंस्टीट्यूट ऑफ फिजिक्स में एक सम्मेलन में भाषण दिया, जिसका शीर्षक था "नीचे बहुत सारे कमरे हैं"। उन्होंने कहा कि एक "नीचे ऊपर" के साथ शुरू होता है और डिजाइन की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए एक एकल अणु या परमाणु से संयोजन शुरू करने का प्रस्ताव है। "कम से कम मेरी राय में, भौतिकी के नियम इस संभावना से इंकार नहीं करते हैं कि परमाणु एक परमाणु तरीके से एक परमाणु का उत्पादन करेगा," उन्होंने भविष्यवाणी की, "और जब हम वस्तु की सुंदरता को नियंत्रित करते हैं, तो हम अपने भौतिक का बहुत विस्तार करेंगे "हालांकि तकनीक जो वास्तव में" नैनोमीटर "श्रेणी की है, कुछ ही दशकों बाद दिखाई दी, इस व्याख्यान में, फेनमैन ने नैनो-प्रौद्योगिकी के भविष्य की भविष्यवाणी की, जिसने नैनो-विज्ञान के अध्ययन में नैनो-प्रौद्योगिकी की भूमिका को परिभाषित किया है जो जल्द से जल्द सैद्धांतिक आधार प्रदान करता है। वास्तव में, इस भाषण से प्रेरित भाषण से अनुसंधान के बाद नैनोमीटर के पैमाने पर कई वैज्ञानिकों ने बड़े पैमाने पर परिणाम दिया। नैनो टेक्नोलॉजी का जन्म 1970 के दशक में हुआ था। 1968, अल्फ्रेड वाई चो और जॉन। आर्चू और उनके सहयोगियों ने सतह पर मोनोलेयर परमाणुओं को जमा करने के लिए आणविक बीम एपिटाइक का इस्तेमाल किया। 1969 में एसाकी और त्सू ने एक सुपर लैटिस सिद्धांत का प्रस्ताव रखा, जिसमें दो या अधिक विभिन्न सामग्रियों, कॉन्स्टीट्यूट शामिल थे। 1971 में, झांग लिगांग और सुपरलाटिस सिद्धांत और आणविक बीम एपिटैक्सियल ग्रोथ टेक्नोलॉजी, सेमीकंडक्टर मल्टीलेयर के विभिन्न ऊर्जा अंतर आकार की तैयारी और क्वांटम अच्छी तरह से और सुपरलैटिस को प्राप्त करने के लिए अन्य अनुप्रयोगों का उपयोग करते हुए एक बहुत ही समृद्ध भौतिक प्रभाव देखा गया। क्वांटम में क्वांटम कारावास प्रभाव का बड़े पैमाने पर और गहराई से अध्ययन किया गया है, और इस आधार पर कई नए उच्च-प्रदर्शन ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को विकसित किया गया है। 1974 में, नोरियो तानिगुची ने "नैनोटेक्नोलॉजी" शब्द का आविष्कार किया, जिसमें 1 माइक्रोन से कम सहिष्णुता के साथ मशीनरी का प्रतिनिधित्व किया, जिसने नैनो टेक्नोलॉजी को वास्तव में इतिहास के चरण में एक स्टैंड-अलोन तकनीक बना दिया। लेकिन नैनोमीटर पैमाने पर भौतिकी की पूरी तस्वीर स्पष्ट नहीं थी। नैनोमीटर क्रांति में नैनो-टेक्नोलॉजी के प्रमुख सफलता। 1981 में, गर्ड बिनीग और हीरिच रोहरर ने क्वांटम यांत्रिकी में सुरंग प्रभाव के आधार पर दुनिया का पहला स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप (एसटीएम) विकसित किया, जो ठोस परमाणुओं और इलेक्ट्रॉनों की सतह धाराओं का पता लगाकर ठोस सतहों के आकारिकी और हेरफेर का अवलोकन किया। एसटीएम का आविष्कार माइक्रोस्कोपी के क्षेत्र में एक क्रांति है, और यह "नैनोमीटर क्रांति का प्रतीक है।" एसटीएम के आधार पर, स्कैनिंग जांच सूक्ष्मदर्शी की एक श्रृंखला विकसित की गई है, जैसे परमाणु बल माइक्रोस्कोपी (एएफएम)। चुंबकीय माइक्रोस्कोपी और लेजर माइक्रोस्कोपी। STM का उद्भव मानव जाति को वास्तविक समय में सामग्री की सतह पर व्यक्तिगत परमाणुओं की स्थिति और सतह इलेक्ट्रॉन व्यवहार से जुड़े भौतिक और रासायनिक गुणों का निरीक्षण करने में सक्षम बनाता है, इस प्रकार गर्ड बिनीग और हीरिच रोहर ने 1986 में भौतिकी में नोबेल पुरस्कार जीता। हेनरिक रोहर के साथ स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप (एसटीएम) वैज्ञानिक गर्ड बिनीग (बाएं)। स्रोत: आईबीएम ने 1989 में एकल परमाणु के पहले हेरफेर किए, आईबीएम अल्माडेन रिसर्च सेंटर के डोनाल्ड एम। एसटीएम की सहायता से, धातु नी (110) की सतह पर adsorbed 35 Xe परमाणुओं को स्थानांतरित किया और तीन अक्षरों का गठन किया आईबीएम, जो पहली बार एक मानव परमाणु के साथ छेड़छाड़ की गई थी, बड़ी तकनीकी खबरों में से एक है। वैज्ञानिकों ने इस नैनोटेक्नोलॉजी से आणविक-आकार के उपकरणों के डिजाइन और निर्माण की उम्मीद को देखा है जो एकल परमाणुओं में हेरफेर करते हैं। नैनोटेक्नोलॉजी का तेजी से विकास जुलाई 1990 में, नैनोसाइंस और प्रौद्योगिकी पर पहला सम्मेलन अमेरिका के बाल्टीमोर में आयोजित किया गया था। बैठक ने औपचारिक रूप से नैनोमेट्री विज्ञान को सामग्री विज्ञान की एक नई शाखा के रूप में रखा। एक प्रारंभिक बिंदु के रूप में, नैनो तकनीक ने 1990 के दशक में तेजी से विकास हासिल किया है। 1991 में, जापानी विद्वान सुमियो इजीमा इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी ने पहली बार कार्बन-नैनोट्यूब के आगमन को चिह्नित करते हुए बहु-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब की खोज की। दो साल बाद आईजिमा और आईबीएम कंपनी डोनाल्ड बेथ्यून ने एकल-दीवार वाले कार्बन नैनोट्यूब बनाए। 1995 में, शोधकर्ताओं ने 80K तापमान पर क्वांटम डॉट लेजर का काम करने के लिए परमाणु परत एपिटॉक्सी (ALE) तकनीक का इस्तेमाल किया, आज बड़ी संख्या में क्वांटम डॉट लेजर का उपयोग किया जाता है। ऑप्टिकल फाइबर संचार में, सीडी का उपयोग, प्रदर्शन और इतने पर। 1990 में, एलटी कैनहम ने झरझरा सिलिकॉन ल्यूमिनेंस की घटना की खोज की, जो कि सिलिकॉन पर फोटोइलेक्ट्रिक एकीकरण की प्राप्ति के लिए एक नई संभावना को खोल दिया है, जो इंटरकनेक्शन के बीच डिवाइस को हल करने के लिए है। कमियों की देरी के कारण, एकीकृत सर्किट और कंप्यूटर की गति के प्रदर्शन को बढ़ाता है। 1997 में, मिनेसोटा विश्वविद्यालय के इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग विभाग के नैनोस्ट्रक्चर प्रयोगशाला को नैनो-लिथोग्राफी का उपयोग करके सफलतापूर्वक विकसित किया गया था। डिस्क का आकार 100nm × 100nm था। यह 100nm के व्यास और 40nm की लंबाई से बना था। प्रति क्वांटम रॉड सरणी में 41011 बिट्स प्रति इंच के भंडारण घनत्व के साथ व्यवस्थित। नैनो तकनीक पूरी तरह से विकसित है। 21 वीं सदी में, नैनो टेक्नोलॉजी के विकास और अनुप्रयोग के विकास के साथ, दुनिया नैनो टेक्नोलॉजी को एक राष्ट्रीय रणनीति के रूप में विकसित करेगी। 2000 में, क्लिंटन, तत्कालीन राष्ट्रपति संयुक्त राज्य अमेरिका में, नेशनल नैनो टेक्नोलॉजी इनिशिएटिव (एनएनआई) के शुभारंभ की घोषणा की, जो नैनो टेक्नोलॉजी के लिए अनुसंधान के वित्तपोषण में उल्लेखनीय वृद्धि, दृश्यता में उल्लेखनीय वृद्धि, और नैनो टेक्नोलॉजी पर वैश्विक शोध की एक लहर है। जापान के शिक्षा, संस्कृति, खेल मंत्रालय विज्ञान और प्रौद्योगिकी 2002 के बजट में "नैनो टेक्नोलॉजी सपोर्ट सपोर्ट प्रोग्राम" को लागू करने के लिए 30.1 बिलियन येन (यूएस $ 234 मिलियन) आवंटित करेगा। यूरोप में, नैनो टेक्नोलॉजी में अनुसंधान और निवेश के लिए धन राष्ट्रीय कार्यक्रमों, यूरोपीय सहयोग नेटवर्क और प्रमुख कंपनियों द्वारा प्रदान किया जाता है। । एक ही समय में यूरोपीय संघ का अनुसंधान कार्यक्रम सबसे बड़ा है, अनुसंधान संस्थानों ने सबसे अधिक स्थापित किया है, जो कई क्षेत्रों को कवर करता है। 1980 के दशक के मध्य से, चीन सरकार नैनोटेक्नोलॉजी के विकास को बहुत महत्व देती है।
स्रोत: मेयौ कार्बाइड