Toute la matière qui nous entoure est composée d'atomes et de molécules. Pour comprendre le comportement d'un matériau particulier, quantum les caractéristiques des atomes sont recherchées. Mais avec l'avènement de la recherche, il a été constaté qu'il existe une échelle bien plus petite que l'échelle moléculaire. C'est l'échelle nanométrique qui mesure un milliardième de mètre. Un atome de matière mesure environ 0,1 nm. Comme les atomes sont les éléments constitutifs de la matière, à l'échelle nanométrique, on peut organiser ces atomes ensemble pour former de nouveaux matériaux. Toutes les recherches autour de l'étude et des inventions impliquant les propriétés des éléments à cette échelle nanométrique sont appelées nanotechnologies.
Qu'est-ce que la nanotechnologie?
Le terme nano fait référence à l'échelle d'un milliardième de mètre. C'est plus petit que la longueur d'onde de la lumière. La nanotechnologie fait référence à toutes les recherches impliquées dans la manipulation de la matière à l'échelle nanométrique. Il a été constaté que les propriétés quantiques de la matière à l'échelle nanométrique diffèrent de celles de l'échelle atomique. Ainsi, la recherche associée à la nanotechnologie est très large et comprend de nombreux domaines scientifiques tels que la chimie organique, la biologie moléculaire, les sciences de surface, le stockage d'énergie, l'ingénierie moléculaire, Semi-conducteur physique et microfabrication.
Basiques
La recherche à l'échelle nanométrique de la matière est fascinante car c'est l'étape de base où les atomes sont disposés ensemble. Ainsi, on peut former de nombreux types de matériaux différents en manipulant la matière à cette échelle. L'échelle nanométrique varie de 1 à 100 nm. Il est plus petit que l'échelle microscopique et plus grand que l'échelle atomique. Comme la recherche autour de cette technologie implique diverses propriétés de la matière, il est important d'avoir une solide expérience dans plusieurs sciences.
Nanotechnologie
Au niveau nanométrique, les règles de la mécanique quantique du matériau sont très différentes de son niveau atomique. Par exemple, un matériau qui se comporte comme un isolant sous forme moléculaire peut se comporter comme un semi-conducteur lors de la décomposition à l'échelle nanométrique. A ce niveau, le point de fusion des substances peut également changer en raison d'une augmentation de la surface. Toutes les recherches autour des nanotechnologies impliquent aujourd'hui l'étude de ces propriétés à l'échelle nanométrique et de savoir les utiliser pour de nouvelles applications.
Aujourd'hui, la nanotechnologie fait également référence à la science de la construction d'articles de bas en haut en utilisant les outils et la technologie disponibles aujourd'hui, pour former des produits de haute performance.
Types de nanotechnologie
Comme la nanotechnologie traite de l'étude de la matière à l'échelle nanométrique, les sciences à cette échelle relèvent de la nanotechnologie. La science qui traite de la manipulation de la matière pour former à haute performance transistors et microprocesseurs est connue sous le nom de Nanoengineering. Lorsque la nanotechnologie est utilisée pour produire des produits pharmaceutiques, elle est appelée nanomédecine. La nanotechnologie est très utilisée pour la fabrication d'appareils électroniques connus sous le nom de nanoélectronique.
La nanotechnologie a deux types d'approches: l'approche ascendante et l'approche descendante. Dans l'approche ascendante, les matériaux sont formés à partir de petits composants se déplaçant vers des composants plus grands. Dans l'approche descendante, les nano-matériaux sont formés à partir d'entités plus grandes.
Au fil des ans, la nanotechnologie s'est également développée en tant que nanomécanique, nanophotonique et nanoionique, fournissant une base scientifique de base pour la nanotechnologie.
Utilisations de la nanotechnologie
Les matériaux à l'échelle nanométrique sont utilisés pour les applications en vrac. Des nanocharges sont formées qui sont utilisées dans les cellules solaires pour réduire leur coût de production. La nanotechnologie a apporté une grande contribution au domaine biomédical. Des applications telles que l'ingénierie tissulaire, l'administration de médicaments et les biocapteurs évoluent.
La nanotechnologie a aidé à la structuration de l'ADN artificiel et à l'étude d'autres acides nucléiques. Dans la synthèse des matériaux, cette technologie a aidé à concevoir des molécules bien formées. De nouvelles techniques de fabrication telles que la nanolithographie, le dépôt de couche atomique ont été développées.
Avantages et inconvénients
Le développement de ce domaine a contribué à l'évolution de diverses nouvelles sciences. En utilisant la nanotechnologie, les propriétés des matériaux peuvent être manipulées selon nos besoins. Les matériaux peuvent être rendus plus durables, stables, plus solides, plus légers, plus réactifs, de meilleurs conducteurs électriques, etc.
Les inconvénients liés à la nanotechnologie sont similaires à ceux qui surviennent normalement avec le développement de nouvelles technologies. L'effet de la nanotechnologie sur les conditions environnementales est le plus redouté. L'impact de cette technologie sur l'économie mondiale est également préoccupant.
Les recherches futures dans ce domaine impliquent le développement de la nanorobotique et ses applications dans les médicaments. De nouveaux dispositifs de nanofabrication sont proposés pour de futures applications commerciales. Des nanomachines sont proposées qui aideront au développement de nouveaux nanomatériaux et nanosystèmes. Des matières dont les propriétés peuvent être facilement réversibles et contrôlées de l'extérieur sont en cours de développement. De nouveaux termes tels que la biotechnologie et la technologie Femto ont été inventés avec cette technologie. Quelles sont les deux approches utilisées dans la fabrication de nanomatériaux?
