Hoje em dia, a era da nanofabricação chegou, o surgimento da nanociência começou. Com o aprofundamento da pesquisa em nanotecnologia e a contínua aplicação da nanotecnologia, a nanotecnologia se tornou uma das disciplinas mais procuradas. Nos concursos anuais de ciência e tecnologia da Science e da Nature, os resultados da pesquisa em nanotecnologia estão na vanguarda. Muitos países têm planos de desenvolver a nanotecnologia como uma estratégia nacional, e o desenvolvimento da nanotecnologia está aumentando ano a ano.No entanto, o desenvolvimento da nanotecnologia passou por um longo processo a partir da presença natural de nanomateriais (como células vivas, bactérias, fuligem, etc.) para manipular artificialmente átomos, moléculas fabricando nanomateriais, que nunca são conscientemente conscientes Para o avanço teórico para o processo de fabricação. A presença de nanomateriais em cascata de natu- lar3,5 bilhões de anos atrás, o primeiro lote de células vivas que são nano- substâncias. Células são agregados auto-replicantes de máquinas nanométricas que contêm um grande número de nanoorganismos, como proteínas, DNA, moléculas de RNA. Esses “órgãos” das células em nanoescala realizam suas tarefas. A construção de proteínas, a fotossíntese de modo que o rápido crescimento da bioenergia, de modo que a superfície original da terra coberta de microorganismos, plantas e outras substâncias orgânicas, é CO₂ atmosférica da Terra em O 2, mudou completamente a superfície da Terra e atmosfera. Pode ser visto que estes agregados nanomáquinas desempenham um papel fundamental na evolução da natureza.Nanopartículas inorgânicas naturaisAlém da existência de uma variedade de complexas nano-substâncias internas, a existência natural de nanopartículas inorgânicas naturais. Na China antiga, as pessoas usam a coleção de velas que queimam poeira para criar refinado, essa poeira é de nano-tamanho negro de carbono; na antiga superfície do espelho de bronze tem uma fina camada de ferrugem, após o teste constatou que a camada de ferrugem é um filme composto de óxido de nano-estanho. Esses nanomateriais naturais inorgânicos fornecem material natural para as pessoas realizarem pesquisas em nanotecnologia.O desenvolvimento inicial da nanotecnologiaDesenvolvimento precoce da teoria Em 400 aC, Demócrito e Leucipo apresentam o átomo, a teoria do átomo para o desenvolvimento da nanotecnologia fornece uma base teórica, ou seja, uma série de meios técnicos de baixo para cima para construir um novo material possível. A pesquisa teórica de cientistas sobre nanotecnologia começou na década de 1860, e Thomas Graham usou gelatina para se dissolver e dispersar para preparar colóides, com partículas coloidais tendo um diâmetro de 1 a 100 nm. Mais tarde, cientistas fizeram muita pesquisa sobre colóides e estabeleceram uma teoria da coloidite química. Em 1905, Albert Einstein calculou o açúcar da água nos dados experimentais para calcular um diâmetro de uma molécula de açúcar de cerca de 1nm, a primeira vez na dimensão humana tem um conhecimento perceptual. Até 1935, Max Knoll e N.Ruska desenvolveram um microscópio eletrônico para obter imagens subnano-nano, fornecendo uma ferramenta de observação para as pessoas explorarem o mundo microscópico.Prevenção da tecnologia de ponta Durante a Segunda Guerra Mundial, o Professor Tian Liangyi da Universidade de Nagoya no Japão desenvolveu uma Absorvente de radiação infravermelha para o detector de míssil japonês. Sob a proteção do gás inerte, o preto puro de zinco foi preparado pelo método de evaporação a vácuo. O tamanho médio de partícula do negro de zinco foi inferior a 10 nm. Mas ainda não foi aplicado à realidade, a guerra acabou. Mais tarde, os cientistas alemães também prepararam partículas nano-metal de forma semelhante, quando não há conceito de nanomateriais, colocar este material chamado partículas ultra-finas (partículas ultra-finas), que pode ser propósito humano para fabricar nano-materiais Realmente A origem da nanotecnologia Feynman previu Em dezembro de 1959, o Prêmio Nobel Richard Feynman fez um discurso no Instituto Americano de Física no Instituto de Tecnologia da Califórnia na conferência “Há muito espaço na parte inferior”. Ele começa com um "bottom up" e propõe começar a montar a partir de uma única molécula ou mesmo átomo para atender aos requisitos de design. "Pelo menos na minha opinião, as leis da física não descartam a possibilidade de que um átomo produza um átomo de maneira atômica", previu ele, "e quando controlamos a finura do objeto, expandiremos muito nosso físico “Embora a tecnologia que realmente pertence à categoria 'nanômetro' aparecesse apenas algumas décadas depois, nesta palestra, Feynman prevê o futuro da nanotecnologia, que definiu o papel da nanotecnologia no estudo da nanociência. Fornece a base teórica mais antiga. Na verdade, muitos cientistas em escala nanométrica após a pesquisa resultam em grande parte do discurso inspirado por esse discurso. O nascimento da nanotecnologia A nanotecnologia nasceu no início dos anos 1970. 1968, Alfred Y. Cho e John. Archu e seus colegas usaram epitaxia por feixe molecular para depositar átomos de monocamada na superfície. Em 1969, Esaki e Tsu propuseram uma teoria das super-redes, que consistia em dois ou mais materiais diferentes, Constitute. Em 1971, Zhang Ligang e outras aplicações usando a teoria superredtice e tecnologia de crescimento epitaxial do feixe molecular, a preparação do tamanho do gap de energia diferente do multicamada semicondutor, e para alcançar o bem quântico e superredtice, observados efeitos físicos muito ricos. O efeito de confinamento quântico no poço quântico tem sido estudado extensivamente e profundamente, e muitos novos dispositivos optoeletrônicos e microeletrônicos de alto desempenho foram desenvolvidos nesta base. Em 1974, Norio Taniguchi inventou o termo “nanotecnologia” para representar maquinarias com tolerâncias inferiores a 1 μm, o que tornou a nanotecnologia verdadeiramente uma técnica independente no estágio da história. Mas o panorama completo da física em escala nanométrica estava longe de ser claro.Um grande avanço na nanotecnologiaSimbolo da revolução nanométrica Em 1981, Gerd Binnig e Heirich Rohrer desenvolveram o primeiro microscópio de varredura por tunelamento (STM) baseado no efeito de tunelamento da mecânica quântica, que observaram a morfologia e manipulação de superfícies sólidas, detectando as correntes superficiais de átomos sólidos e elétrons. A invenção do STM é uma revolução no campo da microscopia, e é "um símbolo da revolução nanométrica". Com base no STM, uma série de microscópios de sonda de varredura foram desenvolvidos, como a microscopia de força atômica (AFM), microscopia magnética e microscopia a laser. O surgimento do STM permite que a humanidade observe em tempo real o estado dos átomos individuais na superfície do material e as propriedades físicas e químicas associadas ao comportamento do elétron de superfície. Gerd Binnig e Heirich Rohrer venceram o Prêmio Nobel de Física em 1986. o cientista do microscópio de tunelamento de varredura (STM) Gerd Binnig (à esquerda) com Heinrich Rohrer. Fonte: IBMA primeira manipulação de um único átomo Em 1989, Donald M. do IBM Almaden Research Center A equipe da Eigler, com o auxílio da STM, moveu 35 átomos Xe adsorvidos na superfície do metal Ni (110) e formou as três letras da IBM, que foi a primeira vez que um átomo humano foi manipulado, uma das grandes novidades tecnológicas. Os cientistas viram a esperança de projetar e fabricar dispositivos de tamanho molecular a partir desta nanotecnologia que manipula átomos individuais. O rápido desenvolvimento da nanotecnologia Em julho de 1990, a primeira conferência sobre nanociência e tecnologia foi realizada em Baltimore, EUA. A reunião formalmente colocou a ciência nanomaterial como um novo ramo da ciência dos materiais. Como ponto de partida, a nanotecnologia ganhou um rápido desenvolvimento ao longo da década de 1990. Em 1991, o estudioso japonês Sumio Iijima, descobriu inicialmente nanotubos de carbono de paredes múltiplas, marcando o advento dos nanotubos de carbono. Dois anos mais tarde, Iijima e a empresa IBM Donald Bethune fabricaram nanotubos de carbono de parede única.Em 1995, os pesquisadores usaram a tecnologia epitaxia de camada atômica (ALE) para fazer o trabalho do laser de ponto quântico a 80K de temperatura, hoje um grande número de laser de pontos quânticos em comunicação de fibra óptica, acesso de CD, display e assim por diante.Em 1990, LT Canham descobriu o fenômeno da luminescência de silício poroso, que para a realização da integração fotoelétrica no silício abriu uma nova perspectiva, para resolver o dispositivo entre a interconexão causada pelo atraso das deficiências, aumentar consideravelmente o desempenho de circuitos integrados e velocidade do computador.Em 1997, o laboratório de nanoestrutura do Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade de Minnesota foi desenvolvido com sucesso usando nano-litografia. O tamanho do disco foi de 100 nm x 100 nm. Era composto de um diâmetro de 100nm e um comprimento de 40nm. Organizado em uma matriz de haste quântica com uma densidade de armazenamento de 41011 bits por polegada.Nanotecnologia é totalmente desenvolvidaNo século 21, o desenvolvimento e aplicação de nanotecnologia florescente, o mundo irá desenvolver a nanotecnologia como uma estratégia nacional.Em 2000, Clinton, o então presidente dos Estados Unidos, anunciou o lançamento da Iniciativa Nacional de Nanotecnologia (NNI), um aumento significativo no financiamento de pesquisa para nanotecnologia, um aumento significativo na visibilidade e uma onda de pesquisa global sobre nanotecnologia. Ministério da Educação, Cultura, Esportes, A Ciência e Tecnologia destinará 30,1 bilhões de ienes (US $ 234 milhões) no orçamento de 2002 para implementar o “Programa de Apoio Integrado à Nanotecnologia”. Na Europa, o financiamento para pesquisa e investimento em nanotecnologia é fornecido por programas nacionais, redes de cooperação européias e grandes empresas. . Ao mesmo tempo, o programa de investigação da UE é o maior, as instituições de investigação mais organizadas, abrangendo uma vasta gama de áreas. A partir de meados dos anos 80, o governo chinês atribui grande importância ao desenvolvimento da nanotecnologia.
Fonte: Meeyou Carbide