Saturs
- Kas ir nanotehnoloģija?
- Nanotehnoloģija IT jomā
- Liela nākotne
- Bez kļūdām, bez stresa - jūsu soli pa solim, kā izveidot programmatūru, kas maina dzīvi, neiznīcinot savu dzīvi
Avots: Demango23 / Dreamstime
Izņemšana:
Ja jums ir radies jautājums par nanotehnoloģiju, realitāte kļūst labāka nekā daiļliteratūra.
Vairāk nekā dažiem cilvēkiem nanotehnoloģijai ir raksturīgs draudīgs tonis. Galu galā, aizrautīgi zinātniskie lasītāji drīz vien neaizmirsīs nekontrolējamo nanoskarsu Maikla Krištona vislabāk pārdotajā 2002. gada romānā “Prey”. Bet vairāk nekā desmit gadus vēlāk nanotehnoloģija joprojām ir karsts temats pētniecības laboratorijās visā pasaulē, un tā nešķiet tikpat bīstama vai gandrīz tikpat ezotēriska kā agrāk. Mūsdienās nanotehnoloģiju pētījumi notiek daudzās dažādās jomās, sākot ar ražošanu un beidzot ar veselības aprūpi, un tiem ir nozīme daudzos un dažādos inženierijas veidos. Bet, tāpat kā daudzi buzzwords, daudzi cilvēki pārzina nanotehnoloģiju, nezinot, ko tas patiesībā nozīmē, vai kā nanotehnoloģiju sasniegumi, iespējams, ietekmē pārējo 21. gadsimtu. Apskatīsim lielos panākumus, ko šī mazā tehnoloģija veic IT pasaulē.
Kas ir nanotehnoloģija?
Viens no pirmajiem soļiem, lai izprastu šāda veida zinātni, ir izdomāt, kāda mēroga nanotehnoloģijas ir adresētas. Ir divi galvenie veidi, kā to izdarīt - pirmais un tehniskākais veids ir nedaudz vienkāršāks - nanometrs kā pamata lieluma vienība ir viena miljarda metra. Citiem vārdiem sakot, šķipsnas galvas izmēru daliet ar apmēram miljonu un jūs iegūstat nanometru.
Tātad nanotehnoloģijas būtībā ir dizains atomu mērogā. Vai gandrīz. Kaut arī atomu skala ir nedaudz mazāka nekā nanotehnoloģiju skala, starp nanomateriālu izmēriem un dabā sastopamo molekulu izmēriem ir liela līdzība. Turklāt, ja jūs domājat par veidu, kā atomi sanāk kopā, lai kaut ko izveidotu makro mērogā, ir daudz jēgas izskaidrot, kā mūsdienu industrijas izmanto mikroskopiskas konstrukcijas produktu radīšanai un pētījumu virzīšanai.
Nanotehnoloģija IT jomā
Kāda jēga kaut ko padarīt tik niecīgu? Atbilde ir tāda, ka, nonākot līdz kaut kādam sīkam celtniecības blokam, jūs varat izgatavot stiprākus vai izturīgākus materiālus, labāku ekranējumu vai pārklājumu vai cita veida uzlabojumus. Tas nozīmē lielas izmaiņas visu veidu ražošanā, ieskaitot pārtiku, kosmētiku, apģērba ierīces, veselības aprūpi un, protams, elektroniku. Tāpēc nanotehnoloģiju atklājumi varbūt vairāk neietekmē nevienu zinātnes jomu nekā IT joma, kur nanodizains ātri atjauno procesoru un ierīču standartus.
Karolīna Rosa ir MIT Materiālzinātnes un inženierzinātņu katedras asociētā vadītāja; liela daļa viņas darbu ir saistīta ar dažādiem jauniem veidiem, kā izveidot mazāku aparatūru, kur nanomēroga inženierija var uzlabot gan datu glabāšanu, gan loģiku.Viņa saka, ka nanotehnoloģiju lielākais potenciāls ir ierīču "mērogošanas un funkcionalitātes paplašināšana".
Aprakstot, kā nanotehniku izmanto montāžā, Ross atsaucas uz mikroelektroniskām ierīcēm, kuras pamatā ir veidotas uz nanomēroga. Daži piemēri? Ross skaidro, ka tranzistoru kanāla garums mikroprocesoros parasti ir 20–30 nanometri, un blīvāk iesaiņotās funkcijas atmiņas mikroshēmās ir izvietotas viena ar otru līdzīgā attālumā, savukārt dažādu materiālu slāņu biezumus mēra arī nanoskalā. Tas sniedz ļoti skaidru priekšstatu par to, cik tieši apbrīnojami mazas ir šīs sistēmas - un ko varētu panākt, padarot tās vēl mazākas.
Šīs atmiņas un mikroprocesori tiek izgatavoti, izmantojot nanolitogrāfiju, kas veido formas un struktūras, kas vajadzīgas nanomēroga ierīču izgatavošanai. Šis process ļauj inženieriem sakārtot modeļus uz pamatnes, lai izveidotu cietvielu ierīces datu glabāšanai, loģikai, sensoriem un citām funkcijām. Ross saka, ka vispārpieņemta metode, ko sauc par optisko litogrāfiju, ir nozares standarts, taču tā ir efektīva tikai apmēram 25 nanometru un augstākā mērogā. Mazāku nanolitogrāfiju var veikt, izmantojot procesu, ko sauc par elektronu staru litogrāfiju, taču Ross šo metodi raksturo gan lēni, gan salīdzinoši dārgi. Tā vietā Ross izskata nanomēroga polimēru materiālu pašapkopošanu, kas, viņasprāt, var būt efektīva 10 nanometru diapazonā un var kļūt par labāko jauno veidu, kā instruēt šīs niecīgās ierīces.
Liela nākotne
Lai gan ir skaidrs, ka nanotehnoloģiju lietojumprogrammām ir liels potenciāls IT jomā un ārpus tās, šo pieeju drošība joprojām ir gaisā. Daudzi eksperti apgalvo, ka nanotehnika ir drošs un kontrolējams inovāciju veids, taču ziņojumi liecina, ka FDA apsver apgalvojumus, ka nanotehnoloģiju inženierija dažos patēriņa produktos varētu radīt nopietnus draudus veselībai.
Bez kļūdām, bez stresa - jūsu soli pa solim, kā izveidot programmatūru, kas maina dzīvi, neiznīcinot savu dzīvi
Jūs nevarat uzlabot savas programmēšanas prasmes, kad nevienam nerūp programmatūras kvalitāte.
Galu galā mūsdienu nanotehnoloģiju izmantošana parāda, ka, kaut arī zinātnieki turpina pētīt potenciālos rezultātus, mēs zinām daudz vairāk par šāda veida zinātni nekā mēs pat pirms 10 gadiem.
Un atcerieties: pasauli kādreiz lielā mērā biedēja neredzams elektrības spēks. Kopš tā laika mēs esam pieraduši, ka tas ir mums visapkārt - un pat mūsos. Tas pats, domājams, attiecas arī uz nanotehnoloģijām. Fakts, ka tā ir tik niecīga, kāpēc tas mūs uztrauc, bet arī tas, kas tai piešķir tik lielu potenciālu.