http://kbogdanov5.narod.ru/0.htm , http://kbogdanov5.narod.ru/1.htm

Новые технологии – это то, что двигает человечество вперёд на его пути к прогрессу. Технологии определяют качество жизни каждого из нас и мощь государства, в котором мы живём.

Считается, что зарождение многих технологий, которые мы до сих пор используем, произошло на рубеже XVIII и XIX веков, когда на смену ручному труду пришли тепловые двигатели - сначала в текстильной, а затем и в других отраслях промышленности. Этот скачкообразный переход к машинному производству обычно называют промышленной революцией. Промышленная революция привела не только к массовому применению машин, но и изменению всей структуры общества – произошла трансформация аграрного общества в индустриальное. В результате резко выросли производительность труда и уровень жизни людей.

Промышленная революция, начавшись в текстильной промышленности, подтолкнула развитие технологий железнодорожного сообщения. В свою очередь, дальнейший рост перевозок различных товаров был невозможен без новых технологий автомобилестроения. Так, каждая новая технология всегда вызывает рождение и развитие смежных технологий.

Вторая мировая война способствовала рождению новых технологий – информационных, и поэтому период времени, в который мы живём, называют информационной революцией. Начало информационной революции совпало с развитием компьютерных технологий, без которых жизнь современного человека кажется немыслимой.

Развитие компьютерных технологий всегда было связано с миниатюризацией элементов электронных схем. В настоящее время размер одного логического элемента (транзистора) компьютерной схемы составляет около 10-7 м, и учёные полагают, что дальнейшая миниатюризация элементов компьютера возможна только тогда, когда будут разработаны специальные технологии, получившие название «НАНОТЕХНОЛОГИИ».

Что такое «нано»? В переводе с греческого слово «нано» означает карлик. Один нанометр (нм) – это одна миллиардная часть метра (10-9 м). Нанометр очень и очень мал. Нанометр во столько же раз меньше одного метра, во сколько толщина пальца меньше диаметра Земли. Большинство атомов имеют диаметр от 0,1 до 0,2 нм, а толщина нитей ДНК – около 2 нм. Диаметр эритроцитов – 7000 нм, а толщина человеческого волоса – 80000 нм.

Человек уже научился извлекать выгоду из объектов самых разных размеров. Мы можем расщеплять ядра атомов, добывая атомную энергию. Проводя химические реакции, мы получаем новые молекулы и вещества, обладающие уникальными свойствами. С помощью специальных инструментов человек научился создавать объекты – от булавочной головки до огромнейших сооружений, которые видны даже из космоса.

Однако существует довольно большой диапазон, куда долгое время не ступала нога учёных – между сотней нанометров и 0,1 нм. С объектами, имеющими такие размеры, и предстоит работать нанотехнологиям, о которых в последнее время так много говорят. И есть все основания считать, что можно заставить наномир работать на нас.

На наших глазах фантастика становится реальностью – становится возможным перемещать отдельные атомы и складывать из них, как из кубиков, устройства и механизмы необычайно малых размеров и поэтому невидимые обычным глазом. Нанотехнологии, использующие самые последние достижения физики, химии и биологии – это не просто количественный, а качественный скачок - от работы с веществом к манипуляции отдельными атомами.

Книга «Что могут нанотехнологии»*, которая начинается с данного текста, представляет собой краткое изложение одноименного элективного курса лекций, прочитанного автором ученикам 11 класса лицея №1586 г. Москвы в течение 2007-2008 годов. В ней в популярной форме рассказано об истории возникновения нанотехнологий, описаны несколько из них и приведены различные примеры их возможного использования в будущем. Некоторые материалы книги были до этого опубликованы в журнале «Квант» и газете «Физика» (Издательский дом «Первое сентября»)**.

Книга адресована ученикам старших классов, студентам и учителям, а также всем тем, кто хочет узнать, что такое нанотехнологии. Материалы книги помогут старшеклассникам и студентам подготовить доклад для школьной или студенческой конференции. Книга может быть использована учителями физики при разработке программ для профильного или углублённого изучения предмета, а также при подготовке элективных курсов и проведении факультативных и кружковых занятий.

Константин Богданов

* См. http://kbogdanov5.narod.ru/index.htm

** См. также http://humanism.su/ru/articles.phtml?num=000427