Mustaqil ishi мavzu: nanooptikaning nazariy asoslari bajardi: Tekshirdi: toshkent-2023 Reja

Nanooptika va Nanomuhandislikning rivojlanish tarixi
Koʻpgina manbalar, birinchi navbatda, ingliz tilida, keyinchalik nanotexnologiya deb ataladigan usullarning birinchi eslatmasini Richard Feynmanning 1959-yilda Kaliforniya Texnologiya Institutida Kaliforniya Texnologiya Institutida qilgan mashhur „Pastda juda koʻp joylar bor“ nomli nutqi bilan bogʻlaydi. Amerika jismoniy shaxslar jamiyatining yillik yigʻilishida Richard Feynman tegishli oʻlchamdagi manipulyator yordamida atomlarni mexanik ravishda koʻchirish mumkinligini taklif qildi.
U ushbu manipulyatorni quyidagi tarzda qilishni taklif qildi. Oʻz nusxasini yaratadigan mexanizmni yaratish kerak, faqat kichikroq tartib. Yaratilgan kichikroq mexanizm yana oʻz nusxasini yaratishi kerak, yana kichikroq kattalik tartibini va mexanizmning oʻlchamlari bitta atom tartibining oʻlchamlariga mos kelguncha davom etishi kerak. Shu bilan birga, ushbu mexanizmning tuzilishiga oʻzgartirishlar kiritish kerak boʻladi, chunki makrokosmosda harakat qiluvchi tortishish kuchlari kamroq va kamroq taʼsir qiladi va molekulalararo oʻzaro taʼsir kuchlari va Van der Vaals kuchlari tobora kuchayib boradi. Oxirgi bosqich — hosil boʻlgan mexanizm oʻz nusxasini alohida atomlardan yigʻadi. Aslida, bunday nusxalar soni cheksizdir, qisqa vaqt ichida bunday mashinalarning juda koʻp sonini yaratish mumkin boʻladi. Ushbu mashinalar makro narsalarni xuddi shu tarzda, atomma-atom yigʻish imkoniyatiga ega boʻladi.Bunday robotlarga (nanorobotlarga) faqat kerakli miqdordagi molekulalar va energiya berilishi va kerakli narsalarni yigʻish dasturini yozish kerak boʻladi. Hozirgacha hech kim bu imkoniyatni inkor eta olmagan, ammo bunday mexanizmlarni yaratishga hali hech kim erishmagan. Shunday qilib R. Feynman oʻzi tasavvur qilgan manipulyatorni tasvirlab berdi.

Obyektlarni atom darajasida oʻrganish imkoniyati haqidagi birinchi taxminlarni 1704-yilda nashr etilgan Isaak Nyutonning „Optiklar“ kitobida topish mumkin. Kitobda Nyuton kelajakdagi mikroskoplar qachondir „ korpuskulalar sirlarini“ oʻrganishga qodir boʻlishiga umid bildiradi.

„Nanotexnologiya“ atamasi birinchi marta 1974-yilda Norio Taniguchi tomonidan ishlatilgan. U bu atamani bir necha nanometr oʻlchamdagi mahsulotlar ishlab chiqarish deb atadi. 1980-yillarda bu atama Erik K. Drexler oʻzining kitoblarida: Nanotexnologiya va nanotizimlarning kelayotgan davri, molekulyar mashinalar, ishlab chiqarish va hisoblash soʻzlarini ishlatdi. Uning tadqiqotida asosiy oʻrinni matematik hisob-kitoblar tashkil etgan boʻlib, ular yordamida oʻlchamlari bir necha nanometr boʻlgan qurilmaning ishini tahlil qilish mumkin edi.
Kichkinalashtirishning zamonaviy tendentsiyasi shuni koʻrsatdiki, agar moddaning juda kichik zarrachasi hosil qilinsa, bu holda modda butunlay yangi xususiyatlarga ega boʻlishi mumkin. Oʻlchamlari 1 dan 100 nanometrgacha boʻlgan zarralar odatda " nanozarrachalar " deb ataladi. Masalan, baʼzi materiallarning nanozarralari juda yaxshi katalitik va adsorbsion xususiyatlarga ega ekanligi maʼlum boʻldi.

Nanozarrachalarning koʻpgina fizik-kimyoviy xususiyatlari, quyma materiallardan farqli oʻlaroq, ularning hajmiga bogʻliq boʻlganligi sababli, soʻnggi yillarda eritmalardagi nanozarrachalar hajmini oʻlchash usullariga katta qiziqish bor.

Nanometrlar tartibidagi zarralar yoki nanozarrachalar, ilmiy doiralarda deyilganidek, ulardan foydalanishga katta xalaqit beradigan bitta xususiyatga ega. Ular aglomeratlar hosil qilishi mumkin, yaʼni bir-biriga yopishadi. Nanozarrachalar keramika, metallurgiya sohalarida istiqbolli boʻlganligi sababli, bu muammoni hal qilish kerak. Mumkin boʻlgan yechimlardan biri ammoniy sitrat (suvli eritma), imidazolin, oleyk spirti (suvda erimaydigan) kabi dispersantlardan foydalanishdir.
Nanomateriallarga:

• 
  Grafen
  
• 
  Uglerod nanotrubalari
  
• 
  Fullerenlar
  
• 
  Nanokristallar
  
• 
  Aerogellar
  
• 
  Aerografiya
  
• 
  Nanoakkumulyatorlar
  
• 
  Lotus effektli yuzalar
  

Nanomateriallarni olish usullari:

Nanomateriallarni olishning mavjud usullari qatoriga quyidagilar kiradi: fullerenlarni, uglerod nanotrubalarini olish uchun plazmadagi grafit elektrodlari orasidagi elektr yoy razryadidan foydalanish, fullerenlarni yuqori haroratda olishning gaz fazali usuli, yuqori haroratda uglevodorodlarning parchalanishi va katalizator, chang texnologiyasi, presslash va deformatsiya usullari, plyonka qoplamalarini fizik va kimyoviy choʻktirish usullari kiradi.
«Nano» degan qo’shimcha «nanos» degan grek so’zidan (uning tarjimasi - «mitti», «karlik», xattoki «kichkina chol») olingan bo’lib, biror birlikning milliarddan bir qismi degan ma’noni anglatadi: masalan, 1 nanometr, 1 nanosekund va h.k. Fizikada nanozarrachalar deganda o’lchamlari 1 nanometrdan (1nm) 100 nanometrgacha bo’lgan ob’ektlar tushuniladi. (1 nm=10^-9m=10^-6mm=10^-3mkm). Albatga, nanoob’ektlarga xos xususiyatlar o’lchamlarning 0,1 nm dan birnecha o’n nanometrgacha bo’lgan sohasida ayniqsa yorqin namoyon bo’ladi. Bu sohada nanoob’ektlarning xamma xossalari (fizik - mexanik, termo, elektr, magnit, optik, kimyoviy, katalitik va boshqa xossalar) makroob’ektlarnikidan keskin farq qilishi mumkin. Boshqacha aytganda, fizika va boshqa tabiiy fanlar shu davrgacha atom va molekulalarning xossalarini ancha chuqur o’rgandi, ulardan xosil bo’lgan makroob’ektlarni xam xar taraflama o’rganib, ulardan hayotda o’z extiyojlari uchun keng foydalanishni yo’lga qo’ydi. Lekin XX asrning oxirigacha fanda o’lchamlari 1nm-100 nm bo’lgan ob’ektlar (zarralar)ning xossalari o’rganilmay qolgan, shuning uchun bu soxaga tegishli ob’ektlarni yangi dunyo deb atash mumkin, ularning xossalarini tekshirish fanda 15-20 yil avval boshlandi. Bu fanga nanotexnologiya deb nom berildi va u keng tarkaldi.
Ingilizcha ma’noga ega bulgan «nanotechnology» so’zini birinchi bo’lib yapon olimi professor Norio Taniguchi 1974 yilda taklif etgan edi. U bu terminni o’sha yili Tokioda bo’lib o’tgan xalkaro konferentsiyada (International Conference on Precision Engineering) «Nanotexnologiyaning asosiy printsiplari xakida» («On the basik Concept of Nanotechnology») degan ma’ruzasida ishlatdi. Shunga karamasdan nanotexnologiya tushunchasiga ta’rif berish protsessi xali xam to’xtamagan, ba’zan bu masala qizg’in munozaralarga sabab bo’lmoqda.