Ю. В. Малюкин, д-р физ мат наук, проф., зав отд нанокристаллических


Download 92.8 Kb.
bet4/15
Sana18.03.2023
Hajmi92.8 Kb.
#1280015
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15
Bog'liq
Ogurtsov Bionanotekhnologiya 2012 81 2

Химические технологии, которые были созданы в попытках алхимиков разгадать тайны бессмертия и превращения свинца в золото, действительно вооружили человечество способами "строительства" химических молекул атом за атомом, придавая им необходимую форму и заданные свойства.
Химические реакции идут на атомном уровне. Но большинство химических технологий эксплуатирует статистические термодинами­ческие закономерности, которые реализуются только в больших объемах, когда правомерно использование термина термодинамическая система. Исходные вещества в "больших" количествах (больших - это означает, что речь идет о молях, а не о штуках атомов) смешиваются, реагируют, а затем необходимые продукты реакции выделяются из смеси, очищаются и используются.
Химия комбинирует атомы и функциональные группы и строит новые молекулы. Поэтому иногда возникает соблазн отнести химию к нанотехнологиям. Однако химия, как технология, оперирует в макро масштабах с макро объемами вещества, и химические технологии скорее определяются статистической механикой, нежели контролем за манипуляцией атомами в нано масштабах.


Наноассемблирование. XXI век характеризуется как время нанореволюции. Именно сейчас исследователи и технологи получили и необходимые знания, и нужные "инструменты" для модификации вещества "поатомно", атом за атомом, перемещая один единственный атом и конструируя молекулярные структуры по одному атому за операцию.


Поначалу предполагалось, что молекулярная нанотехнология может использовать привычные для человека методики: брать атом за атомом и "прижимать" эти атомы к нужным местам молекулы так, чтобы образовывались нужные химические связи. Такой механосинтез, требует, однако, сначала создать ассемблеры.
Ассемблер - это молекулярный механизм, созданный с помощью нанотехнологий, способный собирать из отдельных атомов заданные нанообъекты атом за атомом согласно некоторой программе. Если бы удалось создать такие ассемблеры, то (поскольку эти ассемблеры могли бы строить самих себя) предполагалось очень быстрое дальнейшее внед­рение нанотехнологий во все сферы промышленности. Однако, ассемб­леры, основанные на таком "механосинтезе", пока ещё не реализованы.
В то же время, биологические клетки располагают огромным множеством наномашин и использование как самих этих наномашин, так и отточенных тысячелетиями эволюции принципов их функционирования - это, возможно, наиболее реальный путь развития нанотехнологий в настоящее время.
Модифицируя биологические наномашины клетки или создавая на их основе новые наномашины, мы можем видоизменять функции этих машин, подстраиваясь под нужды конкретных технологий. И по мере того, как человек изучает все глубже устройство и принципы функционирования биологических систем клетки, растет и число применений биологических нанотехнологий.

Download 92.8 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   15




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling