ננוטכנולוגיה!
בשנים האחרונות הננוטכנולוגיה נהפכה לאחד מתחומי הפיזיקה, הכימיה, ההנדסה והביולוגיה החשובים והמרתקים ביותר. היא מראה הבטחה רבה בעתיד הקרוב בכך שתביא לנו פריצות דרך רבות שתשננה את כיוון ההתקדמויות הטכנולוגיות במגוון רחב של אפליקציות.
רגע, רגע! מה זה בכלל ננוטכנולוגיה? המילה "ננו" פירושה מיליארדית או ביליונית. ובמספרים: 1x10-9. הננוטכנולוגיה עוסקת במגוון מבנים של החומר בעלי ממדים מסדר גודל של המיליארדית של המטר. כלומר, הננוטכנולוגיה מבוססת על ההכרה שחלקיקים קטנים יותר מגודל של 100 ננומטר (מיליארדית המטר) מקנים למבנים ננומטריים שבנויים מהם תכונות חדשות והתנהגות חדשה. זה מתרחש בגלל שהחלקיקים שהם קטנים יותר מהאורך האופייני שקשור לתופעות האופייניות לרוב מפגינים כימיה ופיזיקה חדשות! כימיה ופיזיקה חדשות אלה מובילות להתנהגות חדשה שהיא תלויה בגודל של המבנים הננומטריים.
כך למשל המבנה האלקטרוני, המוליכות, התגובתיות, טמפרטורת ההמסה והתכונות המכניות - כן, כן כולן משתנות כאשר החלקיקים נעשים קטנים יותר מאשר הגודל הקריטי. התלות בהתנהגות בגודל של החלקיק יכולה לאפשר למהנדס לתכנן את תכונותיהם וכך לבנות רכיבים חדשים.
רבותי ברוכים הבאים לעולם הטכנולוגיה החדשה של הננו-רכיבים.
כך לננו-רכיבים יש פוטנציאל אדיר לתרום להקדמויות על פני טווח נרחב ומגוון של תחומים טכנולוגיים שמתפרשים מיצירת חומרים חזקים יותר וקלים יותר ועד קיצור זמן תמסורת העברת התרופות לתוך הגוף - באמצעות קפסולות?בתוך מערכת הדם וגם הגדלת קבולת האחסון של המדיה המגנטית ואספקה של מתגים מהירים יותר עבור מחשבים.
קצת היסטוריה לא תזיק נכון? ודאי שלא.
לא ברור מתי אנשים גילו את היתרון של החומרים בגודל המזערי כל כך - הננו-חלקיקים. ידוע שבמאה הרביעית אחר הספירה יוצרי הזכוכיות הרומאים יצרו זכויות שהכילו מתכות בגודל ננו. נותר שריד מתקופה זו שמצוי במוזיאון הבריטי בלונדון - כוס - שמכיל ננו חלקיקים בין השאר מזהב. הצבע של הכוס משתנה מירוק לאדום כאשר מקור אור ממוקם בתוכה. המגוון הרחב של צבעים מרהיבים בחלונות של קתדרלות מימי הביניים הוא עקב הנוכחות של ננו חלקיקים מתכתיים בזכוכית. כמובן שנקפץ לנו פה על פני ההיסטוריה....
והופ נגיע למיקרוסקופ המינהור הסורק שפותח במעבדות IBM רושליקון בציריך על ידי ג'רד ביניג והיינריך רוהר בשנות ה-80 ואחריו גם פותח המיקרוסקופ כוח אטומי - שניהם ספקו את האמצעי הראשון לבחינה, איפיון ומניפולציה אטומית של ננו-מבנים.
מה זה? ארץ רחוקה בגלקסיה אחרת? לא.
זהו משטח אטומי שמודגם על ידי מיקרוסקופ מנהור סורק.
ב-1996 - כבר קפצנו כמעט למאה ה-21... מספר סוכניות ממשלתיות בארה"ב שמובלות על ידי הקרן למדע לאומי פתחו במחקר לעמוד על המצב העולמי של המגמות, המחקר והפיתוח בננו-מדע ובננוטכנולוגיה.
שני ממצאים עלו מהמחקר:
1) ממצא ראשון:
חומרים יכולים להיות מעוצבים ברמת הננו כך שתתקבלנה תכונות חדשות ויתקבלו ביצועים חדשים. הפיזיקה והכימיה היסודיות להן הורגלנו במשך שנים מעולם המאקרו...הן משתנות כאשר הממדים של המוצק נעשים ברי השוואה לגודל בתחום הננומטרי. אחת מהדוגמאות החשובות ביותר היא מה קורה לחומר מוליך למחצה בגודל זה? המבנה האלקטרוני של המערכת לחלוטין משתנה. זהו הבסיס למה שקרוי הנקודה הקוואנטית בננוטכנולוגיה שמשמשת כיום לקריאת קומפט דיסקים.
הכח המניע מאחורי הננוטכנולוגיה הוא ההכרה שלחומרים הננוטכנולוגיים יכולה להיות פיזיקה וכימיה שונה בתכלית מזו של חומרי הגלם בעולם המאקרו או/וגם המיקרו והשאלה היא מהם ההבדלים בתכונות פיזיקאליות וכימיות אלה ומהן הסיבות להם? למשל האם חוק אוהם המפורסם והכל כך מבוסס בעולם האלקטרוניקה של המאקרו והמיקרו תקף בעולם הננומטרי? לא.
בנוסף, חומרים מעובדים שמורכבים מגרגרים בגודל ננומטרי הם בעלי תכונות מכניות לחלוטין שונות מאשר חומרים בעולם המאקרו והמיקרו.
2) ממצא שני:
ההכרה בטווח הרחב של תחומים שתורמים להתפתחות של תחום הננוטכנולוגיה. עבודה בתחום יכולה להמצא במחלקות כמו פיזיקה, כימיה, ביולוגיה, מדעי הסביבה, הדסה וכדומה. הננוטכנולוגיה היא תחום אינטרדיסיפלינרי.
הוספת תגובה על "הנשיא פרס מאמין שהננוטכנולוגיה היא העתיד - מה דעתכם?"
נא להתחבר כדי להגיב.
התחברות או הרשמה