הבדלים בין גרסאות בדף "ננוטכנולוגיה"

קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש
מ
בוט: החלפת טקסט אוטומטית (-([א-תְֱֲֳִֵֶַָֹֻּּׁׂ]\W*)(?:‎|‏)+ +\1, -(?:‎|‏)+(\W*[א-תְֱֲֳִֵֶַָֹֻּּׁׂ]) +\1)
מ (בוט: החלפת טקסט אוטומטית (-(?:‎|‏)\{\{הערה +{{הערה, -([א-תֲֳִֵֶַָֹּּ])(?:‎|‏) +\1))
תגית: תו כיווניות מפורש
מ (בוט: החלפת טקסט אוטומטית (-([א-תְֱֲֳִֵֶַָֹֻּּׁׂ]\W*)(?:‎|‏)+ +\1, -(?:‎|‏)+(\W*[א-תְֱֲֳִֵֶַָֹֻּּׁׂ]) +\1))
תגית: תו כיווניות מפורש
{{עריכה|נושא=מדעי הטבע}}
[[קובץ:Supramolecular Assembly Lehn.jpg|שמאל|ממוזער|200px|[[הרכבה עצמית]] של סופר-מולקולה]]
'''ננוטכנולוגיה''', או בקיצור '''ננוטק''', הוא שם כולל לתחום המחקר והטכנולוגיות העוסקים במערכות שגודלן האופייני הוא בין [[תחיליות במערכת היחידות הבינלאומית#ננו|ננו]][[מטר]]ים בודדים לעשרות ננומטרים{{הערה|1=‏[http://www.nano.gov/html/facts/whatIsNano.html הסבר מה זה ננוטכנולוגיה מאתר ה-NNI]}}. מחקרים וטכנולוגיות אלו משתייכים למגוון שטחי המדעים וההנדסה החל ממחקרים ב[[פיזיקה]] ו[[הנדסת חשמל]] כגון התקנים [[מוליך למחצה|מוליכים למחצה]], דרך מחקרים ופיתוחים הקשורים ל[[ביולוגיה]] [[מולקולה|מולקולרית]] ולרפואה כגון ריצוף מהיר של [[DNA]] או שיטות מחקר וניטור חדשות של תהליכים ביולוגים ועד מחקרים הקשורים ל[[כימיה]] כגון הנדסה של [[חומר]]ים חדשים בעלי תכונות רצויות כגון חוזק.
 
==תחומי מחקר==
== היסטוריה ==
שיטות מסוימות לקבלת מבנים ננומטרים ידועות כבר מ[[התקופה הרומית]] {{מקור}} אז ידעו לייצר [[זכוכית]] אשר בתהליך הכנתה הוספו לה ננו חלקיקים [[זהב]], [[כסף (יסוד)|כסף]] ומתכות נוספות כדי לקבל זכוכיות צבעוניות. (גוש זהב מקרוסקופי צבעו זהוב, אך חלקיק זהב בגודל של כ-50 ננומטר הוא ירוק וחלקיק בגודל של כ-25 ננומטר נראה אדום). בשל העובדה שננוחלקיקים אלו הם חלק אינטגרלי מהזכוכית, ה[[ויטראז']]ים שיוצרו מזכוכיות כאלו לא דהו גם אחרי מאות שנים. מדענים הבינו שהצבעים נוצרים בשל ננו-חלקיקי מתכת בשל העובדה ש[[פלזמון|פלזמונים]] על פני השטח שלהם יודעים לבלוע ולפלוט אור באופן סלקטיבי ואפילו בסוף המאה התשע-עשרה הם לא דהו.
פרופסור [[ריצ'רד פיינמן]], פיזיקאי וזוכה [[פרס נובל לפיזיקה]], נחשב למבשר הננו-טכנולוגיה. בהרצאה שנשא ב-[[1959]] ב[[המכון הטכנולוגי של קליפורניה|קלטק]]{{הערה|1=‏[http://www.its.caltech.edu/~feynman/plenty.html ההרצאה של ריצ'רד פיינמן מאתר הקלטק]}}, במסגרת כנס של [[האגודה האמריקאית לפיזיקה]], תחת הכותרת "יש עוד שפע של מקום בתחתית", תיאר פיינמן את התהליך הציורי הבא: מדען בונה זוג ידיים קטנות שהוא יכול לשלוט בהן בעזרת ידיו. בעזרת זוג הידיים הקטנות הוא בונה זוג ידיים קטנות אפילו יותר. אם יחזור על הפעולה הזו שוב ושוב לבסוף יגיע המדען לזוג ידיים קטנות כל כך עד שאפשר להזיז בעזרתן אטום בודד ממקום למקום. בכך תיאר פיינמן למעשה את גישת Top Down (המאפיינת כיום [[חדר נקי|תהליכי ייצור]] ב[[מיקרואלקטרוניקה]]). פיינמן אף ציין כי במהלך התהליך, עם שינוי סדר הגודל של המבנים איתם אנו עובדים, תשתנה הפיזיקה הרלוונטית לבעיה. ככל שנרד בגודל ה[[כבידה]], למשל, תיהפך לפחות חשובה ו[[קשרי ואן דר ואלס|כוחות ואן דר ואלס]] וכוחות של [[מתח פנים]] יהפכו ליותר משמעותיים. הרצאה זו גררה אחריה התעניינות גוברת בתחום בקהילה הפיזיקאית העולמית.
 
המונח "ננוטכנולוגיה" נטבע בשנת [[1974]] על ידי פרופ' [[נוריו טאניגצ'י]] מ[[האוניברסיטה המדעית של טוקיו]] במאמר שעסק בעיבוד עדין מאוד של [[מתכת|מתכות]]. טאניגצ'י הגדיר את המושג ננוטכנולוגיה כעיבוד, הפרדה, איחוד ושינוי המבנה של חומרים ב[[אטום]] יחיד או [[מולקולה]] יחידה.
בנוסף בשנים אלו התפתחו מאוד [[חדר נקי|תהליכי ייצור]] של טכנולוגיות של שבבי סיליקון (שמקורן ב[[עמק הסיליקון]]) אשר משמשים ככלי עזר חשוב לקבוצות המחקר והפיתוח בתחום הננוטכנולוגיה.
 
ב-[[1981]] תיאר ד"ר [[אריק דרקסלר]] גישה אחרת לבנייה בעזרת [[הרכבה עצמית]]. דרקסלר פרסם ב-1986 ספר בשם "מנוע היצירה: העידן הקרב של הננוטכנולוגיה"{{הערה|1=‏[http://e-drexler.com/d/06/00/EOC/EOC_Table_of_contents.html הספר "מנוע היצירה" של ד"ר אריק דרקסלר]}} וכן ספר בשם "ננומערכות: מכונות מולקולריות, ייצור וחישובים" ובכך הפך את המושג ננוטכנולוגיה למוכר גם מחוץ לקהילת המדענים. היום הרכבה עצמית היא אחת השיטות הנחקרות על מנת ליצור מבנים ננומטרים.
 
ב-[[1985]] התגלו ה[[פולרן|פולרנים]] על ידי רוברט קארל, הרולד קרוטו וריצ'רד סמולי מאוניברסיטת סאסקס ואוניברסיטת רייס. תגלית זאת פרצה את הדרך לגילויים של הננו-צינורות ולהתפתחות משמעותית בייצור וחקר ה[[גרפן]]. הפולרנים השונים משמשים קבוצות מחקר ופיתוח רבות בתחום גם כיוון שהם אובייקטים נחקרים וגם בשל המבנה והתכונות של ננו-צינוריות הפחמן אשר הופכות אותן לכלי עזר חשוב במחקרים אחרים בתחום.

תפריט ניווט