Obsah
- Co je nanotechnologie?
- Nanotechnologie v oblasti IT
- Velká budoucnost
- Žádné chyby, žádný stres - Váš průvodce krok za krokem k vytváření softwaru pro změnu života, aniž by došlo ke zničení vašeho života
Zdroj: Demango23 / Dreamstime
Odnést:
Pokud jste přemýšleli o nanotechnologii, realita je stále lepší než fikce.
Pro více než několik lidí má nanotechnologie neodmyslitelně zlověstný tón. A konečně, vášniví sci-fi čtenáři brzy nezapomenou na nanovlákno mimo kontrolu v nejprodávanějším románu Michaela Crichtona z roku 2002 „Prey“. Ale o více než deset let později je nanotechnologie stále aktuálním tématem ve výzkumných laboratořích po celém světě a nevypadá tak docela nebezpečně nebo téměř jako esotericky, jak tomu bývalo. V dnešní době probíhá výzkum nanotechnologií v mnoha různých oblastech, od výroby po zdravotní péči, a hraje roli v mnoha různých druzích inženýrství. Ale stejně jako mnoho buzzwords, mnozí lidé jsou obeznámeni s nanotechnologií, aniž by věděli, co to ve skutečnosti znamená, nebo jak budou pokroky v nanotechnologii pravděpodobně ovlivňovat zbytek 21. století. Podívejme se na velké pokroky této malé technologie ve světě IT.
Co je nanotechnologie?
Jedním z prvních kroků k pochopení tohoto druhu vědy je zjistit, jaký druh nanotechnologie v měřítku se týká. Existují dva hlavní způsoby, jak toho dosáhnout - první a technický způsob je o něco jednodušší - nanometr jako základní jednotka velikosti je jedna miliardtina metru. Jinými slovy, vydělte velikost hlavy špendlíku asi milionem a dostanete nanometr.
Nanotechnologie je tedy v zásadě konstruována v atomovém měřítku. Nebo téměř. Ačkoli je atomové měřítko poněkud menší než nanotechnologické měřítko, existuje velká podobnost mezi velikostmi nanomateriálů a přirozeně se vyskytujícími molekulami. Navíc, pokud přemýšlíte o tom, jak se atomy spojují, aby vytvořily něco v makro měřítku, dává to smysl vysvětlit, jak moderní průmyslová odvětví používá mikroskopické konstrukce k vytváření produktů a k podpoře výzkumu.
Nanotechnologie v oblasti IT
Co tedy má smysl udělat něco tak maličkého? Odpověď je, že pokud se dostanete na malé stavební kameny všeho, můžete navrhnout silnější nebo odolnější materiály, lepší stínění nebo nátěry nebo jiné druhy vylepšení. To znamená velké změny ve všech druzích výroby, včetně potravin, kosmetiky, oděvních spotřebičů, zdravotnictví a samozřejmě elektroniky. To je důvod, proč žádná oblast vědy není možná více ovlivněna nanotechnologickými objevy než oblast IT, kde nano-design rychle obnovuje standardy pro procesory a zařízení.
Caroline Ross je přidruženou vedoucí katedry materiálových věd a inženýrství na MIT; hodně z její práce se zabývá různými novými způsoby, jak vytvořit menší hardware, kde inženýrství nanoscale může řídit vylepšení jak v ukládání dat, tak v logických aplikacích.Říká, že nanotechnologický potenciál spočívá v „rozšíření škálování a funkčnosti“ zařízení.
Při popisu toho, jak se nanotechnologie používá při sestavování, odkazuje Ross na mikroelektronická zařízení, která jsou v zásadě postavena na nanoměřítku. Nějaké příklady? Ross vysvětluje, že délka kanálů tranzistorů v mikroprocesorech je obvykle 20–30 nanometrů a nejhustěji zabalené prvky v paměťových čipech jsou od sebe vzdáleny podobnou vzdáleností, zatímco tloušťky různých vrstev materiálu jsou také měřeny na nanočásticích. To poskytuje velmi jasný pohled na to, jak jsou tyto systémy ohromně malé - a co by se dalo dosáhnout tím, že by byly ještě menší.
Tyto vzpomínky a mikroprocesory jsou vyráběny pomocí nanolitografie, která vytváří tvary a struktury potřebné k výrobě zařízení s nanorozměry. Tento proces umožňuje technikům uspořádat vzory na substrátu, aby vytvořily polovodičová zařízení pro ukládání dat, logiku, senzory a další funkce. Obecná metoda zvaná optická litografie je průmyslovým standardem, říká Ross, ale je účinná pouze pro měřítko okolo 25 nanometrů a výše. Menší nanolitografie lze provést pomocí procesu zvaného litografie elektronovým paprskem, ale Rossova metoda je tato metoda pomalá a relativně drahá. Místo toho Ross zkoumá samoskládání polymerních materiálů s nanočásticemi, které by podle ní mohly být účinné v rozsahu 10 nanometrů, a může se stát nejlepším novým způsobem konstrukce těchto malých zařízení.
Velká budoucnost
I když je jasné, že nanotechnologické aplikace mají velký potenciál pro oblast IT i mimo ni, bezpečnost těchto přístupů je stále ve vzduchu. Mnoho odborníků tvrdí, že nanotechnologie je bezpečný a kontrolovatelný způsob inovací, ale zprávy ukazují, že agentura FDA zvažuje tvrzení, že nanotechnika v některých spotřebních výrobcích by mohla představovat vážné zdravotní riziko.
Žádné chyby, žádný stres - Váš průvodce krok za krokem k vytváření softwaru pro změnu života, aniž by došlo ke zničení vašeho života
Nemůžete zlepšit své programovací schopnosti, když se nikdo nestará o kvalitu softwaru.
Dnešní využití nanotechnologií nakonec ukazuje, že zatímco vědci pokračují ve výzkumu potenciálních výsledků, víme o tomto druhu vědy mnohem více, než tomu bylo před 10 lety.
A pamatujte: Svět byl kdysi velmi vyděšený neviditelnou silou elektřiny. Weve si od té doby zvykl mít všude kolem nás - a dokonce i uvnitř nás. Totéž platí pro nanotechnologie. Skutečnost, že je tak maličká, je důvodem, proč se nás týká, ale také tím, co jí dává tak velký potenciál.