Klávesové zkratky na tomto webu - základní
Přeskočit hlavičku portálu

Stanu se menším a ještě menším budu nano

17. 05. 2016 9:00:00
Svět je zavalen slovem nano - vše je najednou nano - kosmetika, léky, oděvy... neb toto módní slovo dobře prodává a zákazník vlastně není klamán - náš svět se skládá z atomů a molekul majících mikrometrové a i nanometrové rozměry...

... čili pokud se na věc díváme takto - nano je opravdu vše. Ovšem pokud budeme hovořit třeba o nanoelektronice je jasné, že s takovouto filosofií by výzkumníci neuspěli - musí se jednat o lidmi skutečně cíleně vytvořené nano či mikro součástky využité v elektronických přístrojích.

Začněme, ale od začátku - takže nanotechnologie se zabývá manipulací hmoty v měřítku nanometrů – tisícin miliontiny metru. Pro představu lidský vlas má průměr v rozsahu 18–180μm (mikrometrů) a atomy mají typicky velikost několika desetin nanometru.

V roce 1959 se 29.prosince v prostorách Caltechu sešla American Physical Society. Všichni čekali na večer, ne z důvodu oslavy a bujaré pitky, ale kvůli Richardu Feynmanovi (1918-1988) - ano, toto datum je oním kultovním dnem nanotechnologií - zde Feynman pronesl onu "prorockou" přednášku: " Tam dole je ještě hodně místa..." s podtitulem „Pozvánka ke vstupu do nové oblasti fyziky“.

Slavný fyzik hned v úvodu prohlásil: To, o čem chci mluvit, je otázka manipulace a řízení věcí v malém měřítku... Jedná se o závratně malý svět, který leží pod světem naším. Až se lidé v roce 2000 podívají zpět na naši epochu, budou se divit, proč se tímto směrem někdo doopravdy vydal teprve v roce 1960.

Pak následovaly jeho vědecké vize, jaký asi bude vývoj této nové oblasti fyziky /slovo nanotechnologie ještě nebylo na světě) a nemýlil se - například jeho tvrzení, že v podstatě bude fyzik schopen syntetizovat jakoukoliv chemickou látku, kterou mu chemik napíše. "Dejte mu pokyny a fyzik látku syntetizuje. Jak? Položí atomy tam, kam říká chemik, a takto danou látku vyrobíte..." se stalo pravdou.

Dnešní guru nanotechnologií - Don Eigler a Erhard Schweizer v roce1989 jako první na světě pomocí skenovacího tunelového mikroskopu (scanning tunneling microscope, STM) ukázali vytvoření struktury na nano úrovni - seřadili 35 samostatných atomů xenonu do názvu firmy, kde pracovali - čili napsali atomy "IBM". Tento první experiment manipulace s atomy trval 22 hodin, v současnosti takovýto proces zabere jen několik minut.

Feynman na přednášce v roce 1959 vyhlásil i dvě soutěže, vítěz každé měl od něj obdržet 1000 dolarů. První úkol zněl - kdo první vyrobí funkční elektromotor, který bude mít objem pouhé čtvrtiny krychlového centimetru. Už za rok musel vyplatit cenu Billu McLellanovi, absolventovi Caltechu.

Druhý úkol se týkal zápisu dat - během přednášky Feynman pronesl „Proč bychom nemohli zapsat na špendlíkovou hlavičku všech 24 dílů Encyclopædia Britannica?... Přírodní zákony tomu nebrání. Ba naopak, na hlavičce špendlíku je pro ni místa dost."

Takže druhý úkol zněl, že tisíc dolarů dostane ten, kdo jako první dokáže vzít informace z jedné stránky knihy a uložit je na plochu 25.000 krát menší. Tentokrát musel čekat 26 let, ale dočkal se. Šťastlivcem, který dokázal "psát" maličkatými písmenky byl tehdy student Stanfordské university Tom Newman. Na universitě pracoval na diplomce věnované technice nazývané „elektronová litografie“ - čili za pomocí přístroje vysílajícího svazek elektronů ryl do křemíku obrazce potřebné pro výrobu integrovaných obvodů. A tuto techniku použil i pro maličkatý zápis textu. Samozřejmě musel patřičně naprogramovat svazek elektronů, ale neryl integrovaný obvod, ale text. Písmena byla široká pouze 50 atomů a do křemíku zapsal první stránku románu Příběh dvou měst od Charlese Dickense.

Feynman se vrátil ke své přednášce o nanotechnologíích v roce 1979, zaktualizoval ji, protože za dvacet let se stalo mnohé. V roce 1974 profesor Tokijské vědecké university Norio Taniguchi ve svém článku "On the Basic Concept of Nano-Technology", poprvé pojmenoval nanotechnologii nanotechnologií a definoval ji, že se sestává z manipulace hmotou či materiálem, na atomární a molekulární úrovni. O tři roky později 22letý student MITu vymýšlí originální koncept molekulární nanotechnologie - tím studentem je samozřejmě Eric Drexler.

Feynman se ve své aktualizované přednášce zabýval tématem nanostrojů - přemýšlel, že s moderní technologií bude možné masově vyrábět motory o rozměrech čtyřicetkrát menších, než měl původní McLellanův motor. Podle Feynamana takovéto mikrostroje bude vyrábět řetězec „napodobujících se“ strojů, každý z nichž by vyráběl nástroje a stroje o velikosti jedné čtvrtiny sebe sama. Vědec tento problém bral čistě jen jako akademický, jejich využití si nedokázal představit - to až v dnešní době víme, že na malilinkaté stroje čeká medicína, elektronika... o tom všem už uvažují profesorovi následovníci.

Pokračování zítra

Autor: Jita Splítková | úterý 17.5.2016 9:00 | karma článku: 17.00 | přečteno: 293x

Další články blogera

Jita Splítková

Jejich malý svět

Ti dva pánové měli velké sny a v nich byl malý, maličkatý svět... nanosvět... a jeden z nich o něm sní dál

22.6.2017 v 9:28 | Karma článku: 10.14 | Přečteno: 259 | Diskuse

Jita Splítková

Správně nastavená ozubená kolečka

V historii vývoje počítačů jsou stovky jmen, připomeňme si některá. Tak třeba - víte kdo byl I.S.Brook?

21.6.2017 v 10:11 | Karma článku: 11.85 | Přečteno: 425 | Diskuse

Jita Splítková

Politika? Nezájem!

Důvody proč už nejen ženy, politika nebaví. A je mládí nositelem pokroku nebo idiocie? Jsou staří ropuchou na prameni nebo tahouny budoucnosti?

9.6.2017 v 9:35 | Karma článku: 11.93 | Přečteno: 334 | Diskuse

Jita Splítková

Ženy v politice. Ano? Ne? Podívejme se do historie.

K pochopení věcí je nutné znát i historii určitého společenského jevu a je jedno oč se jedná – takže odpověď - jestli ženy patří do politiky, hledejme i v historii mezi panovnicemi, rebelkami a zákonodárkyněmi.

8.6.2017 v 9:29 | Karma článku: 14.42 | Přečteno: 458 | Diskuse

Další články z rubriky Věda

Dana Tenzler

Rychlejší než světlo – existuje nadsvětelná rychlost?

Rychlost světla je limitující rychlostí. Žádná informace se nemůže pohybovat rychleji než světlo ve vakuu. Přesto existují podmínky, kdy mohou mít částice hmoty nadsvětelnou rychlost. (délka blogu 5 min.)

23.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 12.81 | Přečteno: 321 | Diskuse

Dana Tenzler

Tekoucí písek – dá se v něm utopit?

Původně pevná země se najednou otevře, aby spolkla dům. Fikce nebo realita? Tekoucí písek je skutečně schopný pohltit celé domy. Dá se v něm utopit? (délka blogu 3 min.)

19.10.2017 v 8:00 | Karma článku: 23.73 | Přečteno: 629 | Diskuse

Pavel Suk

Mochovce – jaderná elektrárna, nebo past na peníze

Dnešní článek bude věnován slovenské jaderné elektrárně Mochovce, která je ve výstavbě již od roku 1981. Podle plánů měly být v komplexu 4 jaderné reaktory VVER-440 ale během let došlo k událostem, které vedly ke zpoždění výstavby

18.10.2017 v 20:02 | Karma článku: 9.62 | Přečteno: 299 | Diskuse

Marián Kapolka

Polemiky o evolúcii-8.Bunkový genóm ako báseň. Posunieme „hranice“ života?

Ukázalo sa, že na procesy genetických zmien je možné, ba nutné, aplikovať princípy informatiky a kombinatoriky. Aké sú niektoré závery týchto empirických vied pre biológiu? - Je živá už molekula RNA? Kde vlastne začína život?

16.10.2017 v 17:08 | Karma článku: 7.43 | Přečteno: 109 | Diskuse

Jan Fikáček

Dnešní fyzice chybí.... více fyziky, aneb proč je matematika někdy fyzikálně slepá

Matematika je náš nejlepší "smysl", kterým vidíme nejhlouběji do světa elementárních částic, či nejostřeji do minulosti vesmíru. Tento superiorní "smysl" má ale, bohužel, i své "optické klamy" a nedostatky.

16.10.2017 v 9:07 | Karma článku: 23.39 | Přečteno: 576 | Diskuse
Počet článků 165 Celková karma 0.00 Průměrná čtenost 519

Literátka, výtvarnice, fotografka, básnířka, popularizátorka vědy a techniky. Vyšly jí čtyři knihy - Mýty v zrcadle vědy a fantazie, Po stopách tajemných umělců a záhadných pokladů, Na konci kolejí, Pronajmu svět Zn. Virtuální. Měla řadu samostatných výstav po celé ČR. Od roku 1997 vydávala na Netu různé e-ziny zaměřené na sci-fi, techniku a vědu. Zelós (1997-2000), Universum (2000 - 2004), Futurologie (2003 -2009). V letech 2000- 2004 pracovala pro e-zin Neviditelný pes. Do roku 2010 publikovala vědecko-populární články snad ve všech seriózních novinách a časopisech. V současné době se převážně věnuje psaní beletrie a to sci-fi, focení a digitální grafice.

http://sciafant.blogspot.cz/

http://vasagita.blogspot.cz/



Najdete na iDNES.cz

mobilní verze
© 1999–2017 MAFRA, a. s., a dodavatelé Profimedia, Reuters, ČTK, AP. Jakékoliv užití obsahu včetně převzetí, šíření či dalšího zpřístupňování článků a fotografií je bez souhlasu MAFRA, a. s., zakázáno. Provozovatelem serveru iDNES.cz je MAFRA, a. s., se sídlem
Karla Engliše 519/11, 150 00 Praha 5, IČ: 45313351, zapsaná v obchodním rejstříku vedeném Městským soudem v Praze, oddíl B, vložka 1328. Vydavatelství MAFRA, a. s., je členem koncernu AGROFERT.