Нано Технологи Гэж Юу Вэ?

Нано технологи гэхэд хүн бүрийн бодолд янз бүрийн л санаа буух байх. Тоглоомчдын хувьд доорх бичлэг санагдаж магадгүй.



Дээрх ч зөвхөн тоглоомын зохиогчдын уран сэтгэхүй байж болох ч жинхэнэ амьдрал дээр нано технологи гэж юу вэ?

Ойрын хугацаанд олны анхаардалд орж байгаа шинжлэх ухааны салбар бол нано шинжлэх ухаан мөн нано технологийн салбар юм. Энэ салбар нь хөгжсөнөөр дэлхий дахинд тулгарч байгаа олон асуудлуудыг шийдэх боломжтой юм. Жишээ нь:

- Аюулгүй хямд цэвэр эрчим хүч

- Илүү бат бөх, хөнгөн материалууд

- Хямд усны шүүлтүүр

- Сөрөг нөлөө багатай эм болон эмнэлэгийн тоног төхөөрөмжүүд

гэх мэт олон асуудлуудын шийдэл нь болох боломжтой юм.

Нано гэж юу вэ?

Нано технологи гэж юу болохыг ойлгохын тулд эхэлж нанотехнологийн хэмжигдэхүүнийг ойлгох хэрэгтэй. Нано гэдэг нь тэрбум хуваасны нэг гэсэн үг бөгөөд 1 нанометр бол 1 метрийг тэрбум хуваасны нэгтэй тэнцэх хэмжээ юм.

Зарим зүйлийг нанометрээр хэмжиж үзвэл:

- Атом: ~ 0.1 нанометр

- ДНК-гийн ороомог: ~ 2 нанометр (диаметр)

- Энгийн уураг (протейн): ~ 10 нанометр урттай

- Компьютерын транзистор: ~ 100-200 нанометр өргөн

- Бактери: ~ 200 нанометр

- Хүний үс: ~ 50,000 - 100,000 нанометр

- Цаасны зузаан: ~ 100,000 нанометр

- 2 метр өндөр хүн: ~ 1200 сая нанометр өндөр

- Empire State Building: ~ 381,000 сая нанометр өндөр

Нано шинжлэх ухаан болон нано технологи гэж юу вэ? Мөн нанотехнологийн хэрэглээ.

Нано шинжлэх ухаан гэдэг нано хэмжээнд тухайн материал ямар шинж чанартай вэ гэдийг судалдаг шинжлэх ухаан юм. Нано шинжлэх ухаан 1-100 нанометрийн хооронд судалгаа хийдэг бөгөөд нано технологи бол судалгаагаар олдсон шинж чанаруудыг ашиглах ухагдахуун юм.

Энэ бүхнээс бас нэгэн асуулт гарч ирнэ яагаад нано хэмжээ тийм чухал вэ? Нано хэмжээнд тухайн материалд квантын механикын хуулиуд үйлчилж эхэлдэг бөгөөд энэ нь энгийн физикийн хуулиудаас маш ондоо юм. Энэ нь юу гэсэн үг вэ гэвэл тухайн материал том хэмжээтэй байхдаа тогсон шинж чанаруудтай харин нанометрийн хэмжээнд авч үзэхэд тэрхүү шинж чанар нь өөр байдаг. Мэдээж та шууд хаалгыг онгойлголгүй нэвт гараад явж чадахгүй харин нано хэмжээнд электрон нь ийм чадвартай байдаг бөгөөд үүнийг электрон туннель гэж нэрлэдэг. Энгийн их хэмжээтэй үедээ тусгаарлагч материал нано хэмжээндээ хагас дамжуулагч болох мөн гадаргуугийн хэмжээг их болгоход хайлах температур өөрчлөгдөх зэрэг зүйлс ажиглагддаг байна.

Бал чулуу (графит) болон алмаз бол бас нэгэн жишээ юм. Энэ хоёр материал хоёулаа цэвэр нүүрстөрөгчөөс бүрдсэн байдаг хэдий ч бал чулуу зөөлөн харин алмаз хатуу, бал чулуу цахилгаан дамжуулдаг бол алмаз цахилгаан дамжуулдаггүй тусгаарлагч гэх мэт хоорондоо маш их ялгаатай байдаг. Энэ бүх ялгаа нь нано хэмжигдэхүүнд байх нүүрстөрөгчийн атомуудын бүтцээс шалтгаалдаг байна. Нэг зүйлээс гаралтай ч атомын бүтэц нь өөр учраас шинж чанарын хувьд маш их ялгаатай юм. 

Судлаачдын хамгийн их сонирхолыг татаж байгаа нано материал бол нүүрстөрөгчин нано хоолой юм. Хөндий хоолой мэт хэлбэртэй энэхүү материал ойролцоогоор 1 нанометрын өргөнтэй бөгөөд дотор тал нь хөндий хэдий ч маш шигүү бүтэцтэй бөгөөд энэ нь маш бат бөх чанарыг олгодог.

Нүүрстөрөгчин Нано Хоолой

Наночип ашигласнаар компьютерыг илүү бага овор хэмжээтэй илүү хямд, илүү хүчин чадал бүхий боломжтой болох юм. 21-р зууны эхэн үед 100-200 нанометр өргөнтэй транзистор хэрэглэж байсан бол одоо энэ хэмжээг хэд дахин багасгах боломжтой болж эхэлж байгаа. Ийнхүү тооцоолон бодох чадвар нь Мурын хуулийн дагуу өсдөг бөгөөд нано технологи нь энэхүү өсөлтийг цааш үргэлжлэх боломжийг хангаж өгнө. 

Нано роботын концепт

Судлаачдын сэтгэлийг хөдөлгөж бас нэгэн боломж бол нано роботууд юм. Ийм жижиг хэмжээний роботуудын тусламжтайгаар бохирдол цэвэрлэх эсвэл хүний биед оруулж аливаа өвчин эмгэгтэй тэмцэх боломж юм.

Энэ бүх шинэ боломж бололцоонууд маш холын мэт санагдаж байгаа бол байгаль бол нано технологийн хамгийн том жишээ юм. Протейн, бактери, вирус болон эс бүгд нано хэмжээнд ажилладаг.

Тиймээс ч нано шинжлэх ухаанд нь биологчид, химич, физикч мөн инженерүүд ихээр татагдаж байгаа.

Гэсэн хэдий ч маш их боломжийн ард мөн түүнтэй дүүцэхүйц аюул дагалдана. Эрдэмтэнд зарим нано хэмжээний материалууд аюултай байх магадлал гэсэн судалгаа гаргасан бөгөөд энэ бүхэн нь аливаа шинэ зүйлийн ард шинэ боломж бололцоо мөн шинэ аюул байдгийн бас нэгэн жишээ юм.

Эх сурвалж: nano.gov, howstuffworks.com, explainthatstuff.com, youtube.com