УЗНАЙ ЦЕНУ

(pdf, doc, docx, rtf, zip, rar, bmp, jpeg) не более 4-х файлов (макс. размер 15 Мб)


↑ вверх
Тема/ВариантВ 1974 г. японский исследователь Танигучи предложил термин нанотехнология (от греч. "нанос" - "карлик") для описания процессов, происходящих в пространстве с линейными размерами от 0,1 до 100 нм (1 нм = 10-9м). ( Контрольная работа, 19
ПредметТехнические дисциплины(контрольные, курсовые, дипломы)
Тип работыконтрольная работа
Объем работы19
Дата поступления12.12.2012
690 ₽

Содержание

В 1974 г. японский исследователь Танигучи предложил термин нанотехнология (от греч. "нанос" - "карлик") для описания процессов, происходящих в пространстве с линейными размерами от 0,1 до 100 нм (1 нм = 10-9м).

Введение

В 1974 г. японский исследователь Танигучи предложил термин нанотехнология (от греч. "нанос" - "карлик") для описания процессов, происходящих в пространстве с линейными размерами от 0,1 до 100 нм (1 нм = 10-9м). История технологии, несомненно, станет яснее, если вспомнить, что сначала за основу для её построения была взята универсальная метрическая мера - рост человека, который, как правило, лежит в пределах от 1,5 до 2 м. Точное значение не столь уж важно - главное, что мерилом в технологии служит метр. Действительно, именно это всегда определяло производство бытовых предметов: ни сами предметы, ни механизмы, применяемые при их изготовлении (от палки и топора до современных станков), неразумно было делать слишком малыми. Можно сказать, что большинство вещей и механизмов - продукты метровой технологии. И тем не менее миниатюризация вещей и механизмов оставалась мечтой умельцев всех времён и народов. Взять хотя бы лесковского Левшу. Но два обстоятельства препятствуют миниатюризации предметов - материалы и размеры производственного оборудования. Как показывает история развития техники, такие препятствия преодолеваются с огромными трудностями и затратами и только тогда, когда это становится жизненно необходимым. Переход к миллиметровой технологии (1 мм = 10-3м), обусловленный возникновением электроники, произошёл в середине XX в. Настоящим чудом оказалась вакуумная лампа, созданная в 40-х гг. Её основные размерные характеристики (расстояния между проволочками сетки, катодом и анодом и т. д.) не превышали нескольких миллиметров. Однако с развитием электроники потребовалось уменьшить и эти размеры: чем миниатюрнее колба, тем быстрее срабатывает лампа и тем меньше потребляет энергии. Но лампы приходилось собирать из отдельных деталей, что серьёзно осложняло их миниатюризацию. Максимальным достижением в СССР была замена вакуумной лампы на электронно-лучевую трубку с распределённой памятью. На таких трубках работало первое поколения электронно-вычислительных машин (ЭВМ). С последующим сокращением размеров в 1000 раз началась эра твердотельной микротехнологии. С ней связан поразительный прогресс вычислительной техники во второй половине XX в. Люди научились размещать 1 млн твердотельным транзисторов в интегральной схема площадью 1 см2. Кристаллы кремния стали основой интегральных микросхем, миниатюризация которых привела к быстрому росту эффективности вычислительных машин. Рекордные результаты по миниатюризации микросхем на кремнии были достигнуты в 90-х гг. благодаря электронной литографии - обработке кристаллов электронным лучом. Несмотря на практически полное отличие микропродуктов и способов их изготовления от изделий метровой и миллиметровой технологий, работают все они на базе одних и тех же классических законов. Например, закон Ома в равной степени справедлив и для бытового электронагревателя, и для интегральной микросхемы. Таким образом, технологии от метровой до микрометровой можно считать классическими. Однако классические законы перестают работать при размерах объектов менее 0,5 мкм. Здесь начинается территория, подвластная квантовым законам. Именно там предстоит осуществляться нанотехнологии. Что же нас ожидает, когда размеры микронных изделий будут уменьшены ещё в 1000 раз? Ответ очевиден: мы переидём от сплошных веществ классических технологий к атомно-молекулярным структурам квантовой нанотехнологии. Уже сейчас человечество вступает в производственную область, где исчезает грань между живой и неживой природой. Области характерных параметров для наноразмерных образований указаны на шкале: Знаменитые слова о том, что "внизу ещё очень много свободного места", физик-теоретик Ричард Филлипс Фейнман (1918-1988) произнёс на рождественском собрании Американского физического общества в 1959 г. "В году 2000-м, - говорил он, - посмотрев назад, все будут очень удивляться, почему вплоть до 1960 г. никто серьёзно даже не смотрел в этом направлении". В 1983 г. один из пионеров наноразмерных компьютеров - Филлипс Картер предсказал, что микроэлектронные интегральные схемы пересекут нанометровую границу около 2020 г. Однако практическая нанотехнология родилась, по сути, в 1981 г. - с изобретением сканирующего туннельного микроскопа. Сам сканирующий туннельный микроскоп и очень похожий на него сканирующий проектор электронно-лучевой литографии стали прообразами машин будущей нанотехнологии, предвиденной Фейнманом. С помощью сканирующего туннельного микроскопа можно перемещать отдельные атомы и молекулярные фрагменты в заранее определённые места. Это позволило осуществить программируемое атомное письмо - первый нанотехнологический процесс собирания атомов в наноразмерные "кучки" и выстраивание таких "кучек" в соответствии с заданным рисунком. Новые понятия - квантовые точки, квантовые диполи, квантовые проволоки - относятся к квантовым интегральным схемам наноразмерных квантовых компьютеров ближайшего будущего. Одиночные квантовые точки, образованные группой атомов и локализованные в заданном месте основной матрицы, собирают в виде проволоки. В свою очередь из элементов квантовой проволоки формируют полевые транзисторы и простейшие интегральные схемы - нейроны, работающие элементы квантовых компьютеров. Переход к нанотехнологии, несомненно, означает новую промышленную революцию. Человечеству предстоит не только совершить следующий большой рывок - перейти к производству систем, в 1000 раз меньше нынешних, но и научиться работать с отдельными атомами. Потому-то нанотехнологию называют ещё и молекулярным производством. Естественная молекулярная, или мокрая, технология, на основе которой функционируют различные организмы, собирая свои системы по принципу от меньшего к большему, или снизу вверх, создала всё многообразие живых систем - генов, мембран и других клеточных элементов. Их естественная среда - вода. Само существование живых организмов, чьи форма, функционирование и эволюция определяются взаимодействием наноразмерных структур, - убедительное свидетельство успеха такого технологического процесса. Искусственная молекулярная, или сухая, технология работает сверху вниз - от трёхмерных устройств, созданных по классическим технологиям, к двухмерным распределениям наноразмерных элементов, выполняющим функции электронных, магнитных и оптоэлектронных устройств. В молекулярной технологии системы с требуемыми параметрами необходимо предварительно конструировать, моделировать. Сегодня компьютерное моделирование становится технологическим средством. Следует ожидать, что нанотехнология обеспечит невиданные до сих пор возможности практически в любой области человеческой деятельности, включая и способы ведения войны. Неподдельный энтузиазм вызывают перспективы использования нанотехнологии

Литература

Уточнение информации

+7 913 789-74-90
info@zauchka.ru
группа вконтакте