Техника - молодёжи 2009-07, страница 27
В своё время мы приводили несколько определений того, что надо понимать под словом «нанотехнологии» («ТМ» №4 за 2008 г., с.З). Оговорились, что единого, общепринятого определения этого понятия нет, и пообещали ознакомить читателя с другими, если они покажутся нам интересными. Предлагаем вашему вниманию определение «от Роснано». Эта госкорпорация, как известно, создана для финансирования нанотехнологических проектов со значительным экономическим или социальным потенциалом. А что же понимают специалисты «Роснано» (или, по-другому, РНК) под такими проектами? Вот как сформулировал позицию корпорации стар ший менеджер управления планирования и контроллинга инвестиций РНК Дмитрий Гордиенко на презентации «Роснано» в Научном парке МГУ в феврале с. г.: «Проект может считаться «нано», если размер структурных элементов материалов составляет 1-100 нанометров и продукт обладает новыми или улучшенными размерозависимыми свойствами, которые появляются в результате целенаправленного технологического действия». Коротко, ёмко и достаточно конкретно. На наш взгляд, такое определение - достаточно работоспособный инструмент для первичного отбора поступающих в корпорацию заявок на инвестиции. НАНОТРУБКИ ИЗ XVII ВЕКА Как гласит старая шутка, закон всемирного тяготения действовал на территории России ещё до его открытия Ньютоном в 1666 году. То же самое можно сказать о многом, в том числе об объектах, сегодня относимых к «зоне ответственности» нанотехнологий. Так, Петер Пауфлер и его коллеги из Дрезденского технического университета, изучив дамасский клинок XVII века, обнаружили в нем столь популярный сегодня объект, как углеродные нанотрубки (УНТ), а также нано-волокна карбида железа. Так что же, средневековые кузнецы были знакомы с на-нотехнологиями? Вряд ли. Взять хотя бы определение «нанопроекта», приведённое во врезке. Можно с уверенностью сказать, что приёмы работы старинных оружейников, даже самые секретные, под него не подойдут. Почему? Потому что совершенно исключено, что УНТ и волокна появились в стали клинка «в результате целенаправленного тех но л о ги че с кого де й ств и я ». Кроме того, пока не установлено, что «продукт обладает новыми или улучшенными размерозависимыми свойствами®. То сеть не установлена связь замечательных свойств дамасской стали именно с наличием в ней на-нотрубок. Более того, очень может быть, что эту связь когда-нибудь надёжно опровергнут — потому что, оказывается, и обычная сталь содержит углеродные наноструктуры. Так что, видимо, сенсаиии ждать не следует... «КОХИНОР» - 10 9 Нет нужды объяснять необходимость повышения плотности записи данных на носителях информации. В последнее время в качестве одного из перспективных направлений в создании высокоплотных запоминающих устройств рассматривается применение сканирующих зондовых систем. Размер бита в этом случае в основном зависит от радиуса иглы зонда, а он может составлять единицы нанометров. Одна из возможных технологий — генерация наноразмерных доменов в тонких сегнетоэлектрических плёнках. Таким образом в принципе можно получить плотность записи до Ютерабит на квадратный дюйм. В такой системе наноигла должна находится в прямом контакте с поверхностью, в которой формируются домены, и это создаёт проблему: обычные иглы зондовых микроскопов не выдерживают длительной эксплуатации в контактном режиме, они затупляются и стачиваются; поэтому основным требованием к карандашу стала его износостойкость. Первое, что приходит в голову — использовать углеродные нанотрубки (УНТ), ведь их диаметры лежат именно в этом размерном диапазоне, а твёрдость УНТ очень высока. Но длинные УНТ слишком гибки, что не позволяет просто так использовать их в качестве на но грифели. Исследователи из «Интел Корпорейшн» и Калифорнийского технологического инсгитута предложили решение в виде самого настоящего нанокарандаша. Рис. 2. Нанорисунки. Диаметр точек меняется слева направо: 21.5, 17.5, 15.5 и 6.8 нм. 500 ran I I I наыотрубка Рис. 1. Нанокарандаш длиной 9S0 нм (слева); нанокарандаш после заточки - видно, что УНТ выходит на поверхность (справа). Сначала длинная (I -2 мкм)одностен-ная углеродная на потру ока прикрепляется к игле атом но-силового микроскопа. Затем эта конструкция методом CVD (химическое осаждение из пара) покрывается 65-нм слоем SiOx, Получается именно карандаш — жёсткая диэлектрическая оболочка, внутри которой располагается углеродный грифель (рис. I). При письме карандаш стачивается, но значительная длина нанотрубки обеспечивает долгий срок службы - потому что карандаш можно затачивать. Это делается путём трения об алмазную подложку: диэлектрический слой удаляется с кончика, и УНТ снова готова играть роль электрода для записи информации. Так можно рисовать точки из инвертированных доменов (рис. 2, вверху) на тонкой сегнетоэлектрической плёнке PZT (керамика цирконата-титаната свинца). Визуализация произведенною эффекта проводится тем же карандашом в режиме микроскопии пьезоотклика1. В опытах, проведённых авторами работы, минимальный радиус точки составил 6,8 нм; применительно к запоминающим устройствам это соответствует плотности записи 1 терабит на квадратный дюйм. Можно рисовать и более сложные картинки (рис. 2, внизу). Но главное, что карандаша должно хватить надолго: по расчётам, карандаш из УНТ длиной ] мкм может нарисовать линию длиной 11,5 километров! Источники: vivmi.snob.ru, dv.sartpp.ru, vm.mem-brann.ru, Newsweek, www.nanometer.ru,www.runtech.ru Микроскопия пьезоотклика — один из видов атамно-силовой микроскопии, суть которого заключается в локальном воздействии переменным электрическим полем на пьезоэлектрический образец и анализу результирующих колебании его поверхности под зондом. |
