Ngày nay, thời đại sản xuất nano đã bắt đầu, bình minh của khoa học nano đã bắt đầu. Với sự nghiên cứu sâu về công nghệ nano và ứng dụng công nghệ nano liên tục, công nghệ nano đã trở thành một trong những ngành học được tìm kiếm nhiều nhất. Trong các cuộc thi khoa học và công nghệ hàng năm của Khoa học và Tự nhiên, kết quả nghiên cứu công nghệ nano được đặt lên hàng đầu. Nhiều quốc gia có kế hoạch phát triển công nghệ nano như một chiến lược quốc gia và sự phát triển của công nghệ nano đang tăng lên hàng năm. Tuy nhiên, sự phát triển của công nghệ nano đã trải qua một quá trình dài từ sự hiện diện tự nhiên của vật liệu nano (như tế bào sống, vi khuẩn, bồ hóng, v.v.) để điều khiển một cách nhân tạo các nguyên tử, các phân tử tạo ra vật liệu nano, vốn không bao giờ có ý thức đối với bước đột phá về mặt lý thuyết của quá trình sản xuất. Sự hiện diện của vật liệu nano trong naturecell3,5 tỷ năm trước, lô tế bào sống đầu tiên xuất hiện tự nhiên nano các chất. Các tế bào là tập hợp tự sao chép của các máy nanomet chứa một số lượng lớn các sinh vật nano như protein, DNA, phân tử RNA. Những tế bào có kích thước nano Các cơ quan nội tạng, thực hiện nhiệm vụ của mình. Việc xây dựng protein, quang hợp để năng lượng sinh học tăng trưởng nhanh chóng, do đó bề mặt ban đầu của trái đất được bao phủ bởi các vi sinh vật, thực vật và các chất hữu cơ khác, đó là CO trong khí quyển của trái đất thành O 2, đã thay đổi hoàn toàn bề mặt Trái đất và bầu không khí. Có thể thấy rằng các tập hợp máy nano này đóng một vai trò quan trọng trong quá trình tiến hóa của tự nhiên. Các hạt nano vô cơ tự nhiên Ngoài sự tồn tại của một loạt các chất nano bên trong phức tạp, sự tồn tại tự nhiên của các hạt nano vô cơ tự nhiên. Ở Trung Quốc cổ đại, người ta sử dụng bộ sưu tập nến đốt bụi để tạo ra tinh chế, bụi này có màu đen carbon kích thước nano; trên bề mặt gương bằng đồng cổ có một lớp gỉ mỏng, sau khi kiểm tra thấy rằng lớp gỉ là một màng bao gồm oxit nano-thiếc. Những vật liệu nano vô cơ tự nhiên này cung cấp nguyên liệu tự nhiên cho con người để thực hiện nghiên cứu công nghệ nano. Sự phát triển ban đầu của công nghệ nano Sự phát triển lý thuyết tạm thời Vào năm 400 trước Công nguyên, Democritus và Leucippus đã đưa ra nguyên tử, lý thuyết nguyên tử cho sự phát triển của công nghệ nano cung cấp một cơ sở lý thuyết. một số phương tiện kỹ thuật từ dưới lên để xây dựng vật liệu mới có thể. Nghiên cứu lý thuyết của các nhà khoa học về công nghệ nano bắt đầu từ những năm 1860 và Thomas Graham đã sử dụng gelatin để hòa tan và phân tán để điều chế chất keo, với các hạt keo có đường kính từ 1 đến 100nm. Các nhà khoa học sau đó đã thực hiện rất nhiều nghiên cứu về chất keo, và thiết lập một lý thuyết hóa học chất keo. Năm 1905, Albert Einstein đã tính toán đường từ nước trong dữ liệu thực nghiệm để tính đường kính phân tử đường khoảng 1nm, lần đầu tiên trên khía cạnh con người có kiến thức về nhận thức. Cho đến năm 1935, Max Knoll và N.Ruska đã phát triển kính hiển vi điện tử để đạt được hình ảnh cận nano, cung cấp một công cụ quan sát để mọi người khám phá thế giới vi mô. Công nghệ sản xuất bia trong Chiến tranh thế giới thứ hai, Giáo sư Tian Liangyi của Đại học Nagoya ở Nhật Bản đã phát triển hấp thụ bức xạ hồng ngoại cho máy dò tên lửa của Nhật Bản. Dưới sự bảo vệ của khí trơ, kẽm đen nguyên chất được điều chế bằng phương pháp bay hơi chân không. Kích thước hạt trung bình của kẽm đen là dưới 10nm. Nhưng chưa được áp dụng vào thực tế, chiến tranh đã kết thúc. Sau đó, các nhà khoa học Đức cũng đã điều chế các hạt kim loại nano theo cách tương tự, khi không có khái niệm về vật liệu nano, đặt vật liệu này gọi là hạt siêu mịn (hạt siêu mịn), có thể là mục đích của con người để sản xuất vật liệu nano bắt đầu. Nguồn gốc của công nghệ nanoFeynman dự đoán Vào tháng 12 năm 1959, nhà khoa học đoạt giải Nobel Richard Feynman đã có bài phát biểu tại Viện Vật lý Hoa Kỳ tại Viện Công nghệ California tại hội thảo có tên là Có rất nhiều phòng ở phía dưới. Anh ta bắt đầu với một người dân ở phía dưới, và đề xuất bắt đầu lắp ráp từ một phân tử hoặc thậm chí nguyên tử để đáp ứng các yêu cầu thiết kế. Ít nhất theo ý kiến của tôi, các định luật vật lý không loại trừ khả năng một nguyên tử sẽ tạo ra một nguyên tử theo cách nguyên tử, theo ông dự đoán, và khi chúng ta kiểm soát độ mịn của vật thể, chúng ta sẽ mở rộng đáng kể vật lý của chúng ta Mặc dù công nghệ thực sự thuộc về thể loại nan nan xuất hiện chỉ vài thập kỷ sau đó, trong bài giảng này, Feynman đã thấy trước tương lai của công nghệ nano, đã xác định vai trò của công nghệ nano trong nghiên cứu khoa học nano Cung cấp cơ sở lý thuyết sớm nhất. Trên thực tế, nhiều nhà khoa học ở quy mô nanomet sau kết quả nghiên cứu ở mức độ lớn bởi bài phát biểu lấy cảm hứng từ bài phát biểu này. Sự ra đời của công nghệ nano Công nghệ nano ra đời vào đầu những năm 1970. Năm 1968, Alfred Y. Cho và John. Archu và cộng sự đã sử dụng epit Wax chùm phân tử để đặt các nguyên tử đơn lớp trên bề mặt. Năm 1969 Esaki và Tsu đã đề xuất một lý thuyết siêu mạng, bao gồm hai hoặc nhiều vật liệu khác nhau, Hiến pháp. Năm 1971, Zhang Ligang và các ứng dụng khác sử dụng lý thuyết siêu mạng và công nghệ tăng trưởng epiticular chùm phân tử, chuẩn bị kích thước khoảng cách năng lượng khác nhau của đa lớp bán dẫn, và để đạt được giếng lượng tử và siêu mạng, đã quan sát thấy các hiệu ứng vật lý rất phong phú. Hiệu ứng giam cầm lượng tử trong giếng lượng tử đã được nghiên cứu rộng rãi và sâu sắc, và nhiều thiết bị quang điện tử và vi điện tử hiệu suất cao mới đã được phát triển trên cơ sở này. Vào năm 1974, Norio Taniguchi đã phát minh ra thuật ngữ Công nghệ nano nano để đại diện cho các máy móc có dung sai nhỏ hơn 1 μm, khiến công nghệ nano thực sự là một kỹ thuật độc lập trong giai đoạn lịch sử. Nhưng bức tranh hoàn chỉnh về vật lý ở quy mô nanomet còn chưa rõ ràng. Một bước đột phá lớn trong công nghệ nanoSymbol của cuộc cách mạng nanomet Năm 1981, Gerd Binnig và Heirich Rohrer đã phát triển kính hiển vi quét đường hầm đầu tiên trên thế giới (STM) dựa trên hiệu ứng đường hầm trong cơ học lượng tử, dựa trên hiệu ứng đường hầm trong cơ học lượng tử. quan sát hình thái và thao tác của các bề mặt rắn bằng cách phát hiện dòng điện bề mặt của các nguyên tử và electron rắn. Phát minh của STM là một cuộc cách mạng trong lĩnh vực kính hiển vi, và nó là biểu tượng của cuộc cách mạng nanomet. Trên cơ sở của STM, một loạt kính hiển vi thăm dò quét đã được phát triển, như kính hiển vi lực nguyên tử (AFM), kính hiển vi từ và kính hiển vi laser. Sự xuất hiện của STM cho phép nhân loại quan sát trong thời gian thực trạng thái của các nguyên tử riêng lẻ trên bề mặt vật liệu và các tính chất vật lý và hóa học liên quan đến hành vi của electron bề mặt, Gerd Binnig và Heirich Rohrer đã giành giải thưởng Nobel Vật lý năm 1986. nhà khoa học kính hiển vi quét đường hầm (STM) Gerd Binnig (trái) cùng với Heinrich Rohrer. Nguồn: IBM Thao tác đầu tiên của một nguyên tử duy nhất Năm 1989, Donald M. thuộc Trung tâm nghiên cứu Almaden của IBM Nhóm Eigler, với sự trợ giúp của STM, đã di chuyển 35 nguyên tử Xe hấp phụ trên bề mặt kim loại Ni (110) và tạo thành ba chữ cái của IBM, đó là lần đầu tiên một nguyên tử của con người bị thao túng, Một trong những tin tức công nghệ lớn. Các nhà khoa học đã nhìn thấy hy vọng thiết kế và chế tạo các thiết bị có kích thước phân tử từ công nghệ nano này điều khiển các nguyên tử đơn lẻ. Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ nano Vào tháng 7 năm 1990, hội nghị đầu tiên về khoa học và công nghệ nano được tổ chức tại Baltimore, Hoa Kỳ. Cuộc họp chính thức đưa khoa học vật liệu nano trở thành một nhánh mới của khoa học vật liệu. Bước khởi đầu, công nghệ nano đã đạt được sự phát triển nhanh chóng trong suốt những năm 1990. Năm 1991, kính hiển vi điện tử học giả Sumio Iijima của Nhật Bản lần đầu tiên phát hiện ra ống nano carbon đa thành, đánh dấu sự ra đời của ống nano carbon. Hai năm sau, Iijima và công ty IBM Donald Bethune đã chế tạo ống nano carbon đơn vách. Năm 1995, các nhà nghiên cứu đã sử dụng công nghệ epit Wax lớp nguyên tử (ALE) để chế tạo laser chấm lượng tử ở nhiệt độ 80K, ngày nay, một lượng lớn laser chấm lượng tử được sử dụng Trong giao tiếp cáp quang, truy cập CD, hiển thị, v.v. Năm 1990, LT Canham đã phát hiện ra hiện tượng phát quang silicon xốp, để thực hiện tích hợp quang điện trên silicon đã mở ra một triển vọng mới, để giải quyết thiết bị giữa các kết nối gây ra bởi sự chậm trễ của những thiếu sót, tăng cường đáng kể hiệu suất của các mạch tích hợp và tốc độ máy tính. Năm 1997, phòng thí nghiệm cấu trúc nano của Khoa Kỹ thuật Điện của Đại học Minnesota đã được phát triển thành công bằng phương pháp in nano. Kích thước đĩa là 100nm × 100nm. Nó bao gồm đường kính 100nm và chiều dài 40nm. Sắp xếp trong một dãy que lượng tử với mật độ lưu trữ 41011 bit mỗi inch. Công nghệ được phát triển đầy đủ Trong thế kỷ 21, sự phát triển và ứng dụng của công nghệ nano phát triển, thế giới sẽ phát triển công nghệ nano như một chiến lược quốc gia. Năm 2000, bà Clinton, tổng thống của Hoa Kỳ, đã công bố ra mắt Sáng kiến Công nghệ nano Quốc gia (NNI), một sự gia tăng đáng kể về tài trợ nghiên cứu cho công nghệ nano, tăng đáng kể về tầm nhìn và một làn sóng nghiên cứu toàn cầu về công nghệ nano. Bộ Giáo dục, Văn hóa, Thể thao Nhật Bản, Khoa học và Công nghệ sẽ phân bổ 30,1 tỷ Yên (234 triệu đô la Mỹ) trong ngân sách năm 2002 để thực hiện Chương trình hỗ trợ tích hợp công nghệ nano Nan. Tại châu Âu, tài trợ cho nghiên cứu và đầu tư vào công nghệ nano được cung cấp bởi các chương trình quốc gia, mạng lưới hợp tác châu Âu và các công ty lớn . Đồng thời, chương trình nghiên cứu của EU là lớn nhất, các tổ chức nghiên cứu được thành lập nhiều nhất, bao gồm nhiều lĩnh vực. Từ giữa những năm 1980 trở đi, chính phủ Trung Quốc rất coi trọng sự phát triển của công nghệ nano.
Nguồn: Meeyou cacbua

Thêm bình luận

viTiếng Việt