Zawartość
- Co to jest nanotechnologia?
- Nanotechnologia w branży IT
- Wielka przyszłość
- Bez błędów, bez stresu - Twój przewodnik krok po kroku do tworzenia oprogramowania zmieniającego życie bez niszczenia życia
Źródło: Demango23 / Dreamstime
Na wynos:
Jeśli zastanawiasz się nad nanotechnologią, rzeczywistość staje się lepsza niż fikcja.
Dla więcej niż kilku osób nanotechnologia ma z natury złowieszczy ton. W końcu zapaleni czytelnicy science-fiction wkrótce nie zapomną niekontrolowanej nanosieki w bestsellerowej powieści Michaela Crichtona z 2002 roku „Prey”. Ale ponad dekadę później nanotechnologia jest wciąż gorącym tematem w laboratoriach badawczych na całym świecie i nie wydaje się tak niebezpieczna ani tak ezoteryczna, jak kiedyś. Obecnie badania nanotechnologiczne prowadzone są w wielu różnych dziedzinach, od produkcji po opiekę zdrowotną, i odgrywają rolę w wielu różnych rodzajach inżynierii. Ale jak wiele modnych słów, wielu ludzi zna nanotechnologię, nie wiedząc, co to naprawdę oznacza, ani w jaki sposób postępy w nanotechnologii mogą wpłynąć na resztę XXI wieku. Przyjrzyjmy się wielkim krokom, jakie ta niewielka technologia robi w świecie IT.
Co to jest nanotechnologia?
Jednym z pierwszych kroków do zrozumienia tego rodzaju nauki jest ustalenie, do jakiego rodzaju nanotechnologii w skali się odnosi. Są na to dwa główne sposoby - pierwszy i bardziej techniczny sposób jest nieco prostszy - nanometr, jako podstawowa jednostka wielkości, to jedna miliardowa część metra. Innymi słowy, podziel rozmiar główki szpilki przez około milion, a otrzymasz nanometr.
Nanotechnologia jest zatem zasadniczo projektowana w skali atomowej. Lub prawie. Chociaż skala atomowa jest nieco mniejsza niż skala nanotechnologiczna, istnieje spore podobieństwo między rozmiarami nanomateriałów i rozmiarów naturalnie występujących cząsteczek. Ponadto, jeśli pomyślisz o sposobie, w jaki atomy łączą się, aby stworzyć coś w skali makro, sensowne jest wyjaśnienie, w jaki sposób nowoczesne branże wykorzystują konstrukcje mikroskopowe do tworzenia produktów i prowadzenia badań.
Nanotechnologia w branży IT
Jaki jest sens robienia czegoś tak małego? Odpowiedź jest taka, że jeśli dojdziesz do maleńkich elementów składowych czegokolwiek, możesz zaprojektować mocniejsze lub trwalsze materiały, lepszą osłonę lub powłokę lub inne ulepszenia. Oznacza to duże zmiany we wszystkich rodzajach produkcji, w tym w żywności, kosmetykach, sprzęcie odzieżowym, służbie zdrowia i oczywiście elektronice. Właśnie dlatego odkrycia nanotechnologiczne nie mają większego wpływu na dziedzinę nauki niż dziedzina IT, w której nanoprojekt szybko odnawia standardy dla procesorów i urządzeń.
Caroline Ross jest zastępcą szefa Wydziału Inżynierii Materiałowej w MIT; znaczna część jej prac dotyczy różnych nowych sposobów tworzenia mniejszego sprzętu, w których inżynieria w skali nano może usprawnić zarówno aplikacje do przechowywania danych, jak i logiki.Mówi, że największy potencjał nanotechnologii polega na „rozszerzeniu skalowania i funkcjonalności” urządzeń.
Opisując sposób wykorzystania nanotechnologii w montażu, Ross odnosi się do urządzeń mikroelektronicznych, które są zasadniczo zbudowane w nanoskali. Kilka przykładów? Ross wyjaśnia, że długość kanału tranzystorów w mikroprocesorach wynosi zwykle 20–30 nanometrów, a najbardziej gęsto upakowane cechy układów pamięci są rozmieszczone w podobnej odległości, podczas gdy grubości różnych warstw materiału są również mierzone w nanoskali. Zapewnia to bardzo jasny obraz tego, jak zdumiewająco małe są te systemy - i co można osiągnąć, czyniąc je jeszcze mniejszymi.
Te wspomnienia i mikroprocesory są tworzone przy użyciu nanolitografii, która kształtuje kształty i struktury wymagane do wytworzenia urządzeń w nanoskali. Ten proces pozwala inżynierom układać wzory na podłożu w celu stworzenia urządzeń półprzewodnikowych do przechowywania danych, logiki, czujników i innych funkcji. Powszechna metoda zwana litografią optyczną jest standardem branżowym, mówi Ross, ale jest skuteczna tylko w skali około 25 nanometrów i więcej. Mniejsza nanolitografia może być wykonana za pomocą procesu zwanego litografią wiązki elektronów, ale Ross charakteryzuje tę metodę zarówno jako powolną, jak i względnie kosztowną. Zamiast tego Ross zastanawia się nad samoorganizacją materiałów polimerowych w nanoskali, które według niej mogą być skuteczne w zakresie 10 nanometrów i mogą stać się najlepszym nowym sposobem na zaprojektowanie tych maleńkich urządzeń.
Wielka przyszłość
Oczywiste jest, że aplikacje nanotechnologiczne mają duży potencjał w dziedzinie IT i nie tylko, ale bezpieczeństwo tych metod wciąż rośnie. Wielu ekspertów twierdzi, że nanotechnologia jest bezpiecznym i kontrolowanym sposobem wprowadzania innowacji, ale raporty pokazują, że FDA rozważa twierdzenia, że inżynieria nanotechnologii w niektórych produktach konsumenckich może stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia.
Bez błędów, bez stresu - Twój przewodnik krok po kroku do tworzenia oprogramowania zmieniającego życie bez niszczenia życia
Nie możesz poprawić swoich umiejętności programistycznych, gdy nikt nie dba o jakość oprogramowania.
Ostatecznie dzisiejsze zastosowanie nanotechnologii pokazuje, że podczas gdy naukowcy nadal badają potencjalne wyniki, wiemy o tym rodzaju nauki znacznie więcej niż jeszcze 10 lat temu.
I pamiętajcie: świat był kiedyś w dużej mierze przerażony niewidzialną siłą elektryczności. Od tego czasu przyzwyczailiśmy się do tego, aby wszystko wokół nas - a nawet w nas. To samo prawdopodobnie dotyczy nanotechnologii. To, że jest tak małe, jest powodem, dla którego nas dotyczy, ale także to, co daje mu tak duży potencjał.