나노 기술의 시대

오늘날 나노 제조 시대가 도래하면서 나노 과학의 새벽이 시작되었습니다. 나노 기술 연구가 심화되고 나노 기술이 지속적으로 적용됨에 따라 나노 기술은 가장 절실한 분야 중 하나가되었습니다. 과학과 자연의 연례 과학 기술 대회에서 나노 기술 연구의 결과가 최전방에 있습니다. 많은 나라들이 국가 전략으로 나노 기술을 개발할 계획을 갖고 있으며, 나노 기술의 발전은 매년 증가하고있다. 그러나 나노 기술의 발전은 나노 물질의 자연적 존재 (살아있는 세포, 박테리아, 검댕, 자연적으로 35 억년 전에 자연적으로 존재하는 나노 물질의 존재, 자연적으로 발생하는 나노 크기의 생명체 세포의 첫 번째 배치 (batch)는 인공적으로 원자, 인공 분자를 조작하는 분자로, 결코 의식적으로 의식하지 못한다. 물질. 세포는 단백질, DNA, RNA 분자와 같은 많은 수의 나노 유기체를 포함하는 나노 미터 기계의 자체 복제 골재입니다. 이러한 나노 규모의 세포 인 "장기"는 그들의 의무를 수행합니다. 단백질의 건설, 광합성 그래서 바이오 에너지의 급속한 성장, 미생물, 식물 및 기타 유기 물질로 덮여 지구의 원래 표면, 그것이 지구의 표면을 완전히 변경 O 2로 지구 대기 이산화탄소입니다 분위기. 이러한 나노 기계 응집체는 자연의 진화에서 중추적 인 역할을하는 것으로 나타났습니다. 천연 무기 나노 입자 다양한 복잡한 내부 나노 물질의 존재뿐만 아니라 천연 무기 나노 입자의 자연적 존재. 고대 중국에서는 촛불을 사용하여 먼지를 태우는 사람들이 정련을하기 위해 나노 크기의 카본 블랙을 사용합니다. 고대 청동 거울 표면에 녹의 얇은 레이어가 테스트 후 녹 레이어는 나노 틴 산화물로 구성된 영화 것을 발견했다. 이러한 천연 무기 nanomaterials는 사람들에게 나노 기술 연구를 수행하기위한 천연 재료를 제공합니다. 나노 기술의 초기 개발 초기 이론 개발 400 BC, Democritus와 Leucippus는 원자를 제출, 나노 기술의 발전을위한 원자 이론은 이론적 근거를 제공합니다 가능한 한 새로운 재료를 만들 수있는 바닥에서부터 기술적 수단의 숫자. 과학자들의 나노 기술에 대한 이론적 연구는 1860 년대에 시작되었고, Thomas Graham은 젤라틴을 사용하여 용해되어 분산되어 콜로이드 입자를 만들었습니다. 콜로이드 입자는 직경이 1 ~ 100nm입니다. 나중에 과학자들은 콜로이드에 대한 많은 연구를하고 콜로이드 화학 이론을 확립했다. 1905 년 알버트 아인슈타인은 실험 데이터에서 설탕을 계산하여 설탕 분자 직경을 약 1nm로 계산했습니다. 인간 차원의 처음에는 지각 지식이 있습니다. 1935 년까지 Max Knoll과 N.Ruska는 전자 현미경을 개발하여 서브 나노 스케일 이미징을 구현하여 사람들이 미세한 세계를 탐구 할 수있는 관측 도구를 제공했습니다. 기술의 양조 제 2 차 세계 대전 중에 일본의 나고야 대학교 Tian Liangyi 교수는 일본 미사일 검출기 용 적외선 흡수체 불활성 가스의 보호 아래 순수한 아연 블랙을 진공 증발 법으로 제조 하였다. 아연 블랙의 평균 입자 크기는 10nm 미만이었다. 그러나 현실에 아직 적용되지 않은 전쟁은 끝났습니다. 나중에 독일의 과학자들은 나노 금속 입자를 비슷한 방법으로 준비했다. 나노 물질의 개념이 없다면 나노 물질을 제조하는 것이 인간 목적 일 수있는 초미립자 (초 미세 입자) 라 불리는이 물질을 넣었다. 1959 년 12 월, 노벨상 수상자 인 Richard Feynman은 캘리포니아 공과 대학 (Institute of Technology)의 미국 물리 연구소 (American Institute of Physics)에서 "바닥에 충분한 공간이 있습니다"라는 연설을했습니다. 그는 "bottom up"으로 시작하여 디자인 요구 사항을 충족시키기 위해 하나의 분자 또는 원자로부터 어셈블리를 시작하는 것을 제안합니다. "적어도 내 의견으로는, 물리학의 법칙은 원자가 원자 적 방법으로 원자를 생산할 가능성을 배제하지 않고, 우리가 그 물체의 섬세함을 제어 할 때 우리는 물리적 "실제로 나노 미터 범주에 속하는 기술은 불과 수십 년 후에 나왔지만이 강의에서 Feynman은 nanoscience 연구에서 나노 기술의 역할을 정의한 나노 기술의 미래를 예견합니다. 초기 이론적 근거를 제공합니다. 사실, 나노 미터 규모의 많은 과학자들은이 연설에서 영감을 얻은 연설을 통해 많은 연구 결과를 얻었다. 나노 기술의 탄생 나노 기술은 1970 년대 초반에 태어났다. 1968 년, Alfred Y. Cho와 John. Archu와 그의 동료들은 분자 빔 에피 택시 (molecular beam epitaxy)를 사용하여 단층 원자를 표면에 증착시켰다. 1969 년에 사키 (Esaki)와 츠 (Thsu)는 두 개 이상의 서로 다른 재료 인 Constitute로 구성된 초 격자 이론을 제안했다. 1971 년 장 리강 (Zhang Ligang)과 슈퍼 래티스 이론과 분자 빔 에피 택셜 성장 기술을 사용하는 다른 응용들, 반도체 다층의 서로 다른 에너지 갭 크기를 준비하고 양자 우물과 초 격자를 이루기 위해 매우 풍부한 물리적 효과를 관찰했다. 양자 우물에서의 양자 구속 효과는 광범위하고 깊이 연구되어 왔고, 많은 새로운 고성능 광전자 및 마이크로 전자 장치가 이러한 기초 위에서 개발되었다. 1974 년 Norio Taniguchi는 나노 기술을 역사의 무대에서 진정으로 독립형 기술로 만든 1μm 미만의 공차를 가진 기계를 나타 내기 위해 "나노 기술"이라는 용어를 발명했습니다. 그러나 나노 미터 규모의 물리학에 대한 완전한 그림은 명확하지 않다. 나노 기술의 획기적인 발전 나노 미터 혁명의 심볼 볼 1981 년 Gerd Binnig과 Heirich Rohrer는 양자 역학의 터널링 효과에 기초한 세계 최초의 STM (scanning tunneling microscope)을 개발했다. 고체 원자와 전자의 표면 전류를 감지하여 고체 표면의 형태와 조작을 관찰했다. STM의 발명은 현미경 분야의 혁명이며 "나노 미터 혁명의 상징"입니다. STM을 기반으로 원자 힘 현미경 (AFM)과 같은 일련의 주사 탐침 현미경이 개발되었습니다. 자기 현미경 및 레이저 현미경 검사. STM의 출현으로 인류는 물질 표면의 개별 원자 상태와 표면 전자 거동과 관련된 물리적, 화학적 성질을 실시간으로 관찰 할 수 있었으며 Gerd Binnig와 Heirich Rohrer는 1986 년 노벨 물리학상을 받았다. Heinrich Rohrer와 함께 스캐닝 터널링 현미경 (STM) 과학자 Gerd Binnig (왼쪽). 출처 : IBM 최초의 단일 원자 조작 1989 년 IBM Almaden Research Center의 Donald M. Eigler 팀은 STM의 도움으로 35 개의 Xe 원자를 금속 Ni (110)의 표면에 흡착시키고 3 개의 문자를 형성했습니다 인간의 원자가 처음으로 조작 된 IBM의, 큰 기술 뉴스 중 하나. 과학자들은 단일 원자를 조작하는이 나노 기술로 분자 크기의 장치를 설계하고 제조하려는 희망을 보았습니다. 나노 기술의 급속한 발전 1990 년 7 월 나노 기술과 기술에 관한 첫 번째 회의가 미국 볼티모어에서 개최되었습니다. 회의는 공식적으로 재료 과학의 새로운 분야로서 나노 재료 과학을 넣었습니다. 1991 년, 일본 학자 Sumio Iijima 전자 현미경은 탄소 나노 튜브의 출현으로 다중 벽 탄소 나노 튜브를 처음 발견했습니다. 2 년 후 Iijima와 IBM의 Donald Bethune은 단일 벽 탄소 나노 튜브를 만들었습니다. 1995 년 연구원은 원자 층 에피 택시 (ALE) 기술을 사용하여 80K 온도에서 양자점 레이저의 작업을 만들었습니다. 오늘날 많은 양의 양자점 레이저가 사용되었습니다 1990 년, 캔자스 (Can Canham)는 다공성 실리콘 발광 현상을 발견했다.이 현상은 실리콘상의 광전자 통합을 실현하기 위해 새로운 전망을 열어 상호 연결부 사이의 장치를 해결했다. 단점의 지연으로 인해 크게 통합 회로 및 컴퓨터 속도의 성능을 향상시킵니다. 1997 년, 미네소타 대학의 전기 공학과의 나노 구조 연구소는 성공적으로 나노 리소그래피를 사용하여 개발되었습니다. 디스크 크기는 100nm × 100nm입니다. 그것은 100nm의 직경과 40nm의 길이로 구성되었습니다. 1 인치당 41011 비트의 저장 밀도를 갖는 양자로드 어레이에 배치됩니다. 나노 테크놀로지가 완전히 발달했습니다. 21 세기에 나노 기술의 발전과 응용이 번창하면서 세계는 국가 전략으로 나노 기술을 개발할 것입니다. 2000 년 클린턴 당시 대통령 나노 기술에 대한 연구 자금의 상당한 증가, 가시성의 현저한 증가 및 나노 기술에 대한 세계적인 연구의 물결을 발표했다. 일본 정부의 문부 과학성은 미국 국립 과학 재단 (NNI) 과학 기술부는 2002 년 예산에 301 억엔 (2 억 3 천 4 백만 달러)을 할당하여 "나노 기술 통합 지원 프로그램"을 시행 할 예정이다. 유럽에서는 나노 프로그램에 대한 연구 및 투자를위한 기금이 국가 프로그램, 유럽 협력 네트워크 및 주요 기업 . 동시에 EU의 연구 프로그램은 가장 큰 규모의 연구 기관이며 광범위한 분야를 다루고있다. 1980 년대 중반부터 중국 정부는 나노 기술 개발을 매우 중요시한다.
출처 : Meeyou Carbide