Нанотехнология негіздері оқу құралы Алматы
Нанотехнологияның дамуы және келешегі
жүктеу/скачать 3,32 Mb.
|
treatise34956
| 1.4. Нанотехнологияның дамуы және келешегі
1947 жылытранзистор ойлап табылды, соның салдарынан жартылайөткізгіш техникасының гүлдену кезеңі басталды, және жасалып жатқан кремнийлі құрылғылардың өлшемі үнемі кішірейе бастады (интегралдық сұлбалар, үлкен интегралдық сұлбалар, тым үлкен интегралдық сұлбалар, және т.б.). Енді бір жағынан, магнитті және оптикалық есте сақтаушы құрылғылардың көлемі мен тез әсреі бір уақытта үздіксіз өсе бастады. Әсіресе, қазіргі кезде қатты оптикалық және магнитті дисктарда жазулар тығыздығы 1 гигабит/кв. дюймға жетеді. Асырып айтпай-ақ, жарты ғасырдай жартылайөткізгіш технологиясында (кейде оларды кремнийлі деп те атайды) үздіксіз төңкеріс болып отыр. Дегенмен, жартылай өткізгіш құралдардың өлшемдері 1 микронға жақындаған кезде, оларда заттың квантты-механикалық қасиеттері, ерекше физикалық құбылыстар (туннель әсері) білдіріле бастайды. Дамудың бүгінгі қарқыны сақталса, бүкіл кремнийлі технологиясы (және онымен байланысты жартылай өткізгіштер өнеркәсібі) 5-10 жылдан кейін принципиальді мінезді мәселелерге қадалады, себебі, ЭЕМ-де интеграцияның дәрежесі және жылдамдық әсері бізге мәлім физика заңдарымен анықталатын кейбір “принципиалды” шегіне жетеді. Сонымен, кейінгі ғылым мен техниканың өрлеуі зерттеушілерден жұмыстың жаңа принциптарына және жаңа технологиялық тәсілдерге елеулі дамуды талап етеді. Мұндай төңкерiстік даму тек қана нанотехнологияның көмегімен іске асырылады, және нанотехнология принципиалды жаңа өндiрiстiк процестер, материалдар және олардың негізінде жасалған құрылғылардыңтолық қатарын құруға мүмкіндік береді. Есептеулер көрсететіндей нанотехнологияны пайдаланудың салдарынан жартылайөткізгіш есептеуші және есте сақтаушы құрылғылардың негізгі сипаттамаларын 3 есеге, яғни 1000 ретке өсу мүмкіндігі бар. Бұл ақпараттық технологиялар саласында төңкеріс болатыны сөзсіз және XXI ғасырда қоғамның экономикалық және әлеуметтік дамуына үлкен әсер ететіні де сөзсіз. Дегенмен нанотехнологияны тек қана айтылған салалардағы (электроника, ақпараттық технологиялар) жергілікті төңкерістік дамуға жатқызған дұрыс емес. Қазірдің өзінде нанотехнологияда төтенше маңызды нәтижелер алынды, және олар көптеген басқа ғылымдар мен техникалардағы (медицинажәне биология, химия, экология, энергетика, механика және т.б. сурет 1.5) дамуына үміт артуға мүмкіндік береді. Мысалы, көптеген заттардың және материалдардың маңызды қасиеттері нанометрлік диапазонға өту (яғни сипаттық ұзындықтары 10 нм шамасындағы объектілерге) кезінде елеулі түрде өзгереді. Мұнда маңызды қасиеттер деп отырғанымыз ол: электроөткізгіштік, оптикалық сыну коэффициенті, магниттік қасиеттері, термотұрақтылықжәне т.б. Жаңа қасиеттері бар материалдар негізінде бүгінгі күні де жаңа күн батареясы, энергия түрлендірушілер және экологиялық таза өнімдер және т.б. өңделуде. Дәл сол арзан, қуат үнемдеуші және экологиялық қауіпсіз материалдарды өңдеу нанотехнологияны енгізудегі аса маңызды салдары болып қалуы мүмкін. Қазіргі күні асасезімтал құрылғы (сенсор) және басқа да құрылғылар жасалды, ол құрылғылар жаңа ғылымның – тәжірибелік қолданылуы жағынан үлкен болашағы бар, нанобиотехнологияның пайда болуын көрсетеді. Нанотехнология келе жатқан болашақ ұрпақтың экономикалық және әлеуметтік өміріне төңкерістік әсер ететін, материалдарды микроөңдеудежәне солардың негізіндегі жаңаөндірістік үрдістер мен жаңа бұйымдардықұруда жаңа мүмкіндіктерұсыныс береді. жүктеу/скачать 3,32 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|