Nanotechnológia

A nanotechnológia a nanoszerkezetek jellemzőivel, előállításával és mérnöki alkalmazásaival foglalkozó fizikai és kémiai szakterület, mely tágabb értelmében az alkalmazott tudomány és technika széles területeit fedi le. Olyan anyagi szerkezetekkel foglalkozik, melyeknek legalább egy kiterjedése a nanométeres nagyságrendbe, vagy ahhoz közel esik.

A nanotechnológia feladata az anyag tulajdonságainak meghatározása, befolyásolása, illetve nanoszerkezetű eszközök készítése. E multidiszciplináris területen olyan tudományágak működnek együtt, mint a kolloid-kémia, a szupermolekuláris kémia, a félvezetők fizikája, az anyagtudomány és a szilárdtestfizika.

Neve

A nanosz görög eredetű szó, jelentése törpe. A Nemzetközi Mértékegység Rendszerben (SI) a nano- előtag azt jelenti, hogy az utána következő mértékegység az alapegység egymilliárdod része. Eszerint 1 nanométer (nm) = 10⁻⁹ méter. Így aránylik 1 cm 10 000 km-hez, vagy egy üveggolyó a Földhöz.

Tárgya

A nanotechnológia magába foglalja azokat a fizikai, kémiai és biológiai területeket, melyek célja nanoszerkezetű anyagi rendszerek vizsgálata, létrehozása vagy nagyobb rendszerekbe való beépítése.

A nanoszerkezetek fontos jellemzői, hogy:

• mikroszkopikus és makroszkopikus fizikai jellemzőiket az őket felépítő atomok anyagi jellemzői mellett gyakran nagymértékben befolyásolják a szerkezeti jellemzőik;
• mivel méretük sokszor összemérhető az elektron adott közegben jellemző állapotának hullámhosszával, ezért bennük gyakran lép fel a kvantumbezárás jelensége;
• általában nagy a felület-térfogat arányuk, így a felületi jelenségek erősebbek, mint a tömbi anyagban;
• viselkedésüket gyakran jellemzi önszerveződés, mely a molekuláris viszonyokhoz való rokonságukra utal;
• tárgyalásuk jellemzően a kvantummechanika és a szilárdtestfizika eszközeivel lehetséges.

Története

1959. december 29-én Richard P. Feynmann Nobel-díjas fizikus beszédet tartott az Amerikai Fizikai Társaság éves találkozóján „There's Plenty of Room at the Bottom” címmel, amelyet ma a huszadik század egyik igen nagy hatású tudományos előadásának tartanak. Az extrém miniatürizálással kapcsolatos elképzeléseit mutatta be jó pár évvel a 'chip' szó szótárba vétele előtt. Beszédében utalt az anyagi szerkezetek jellemzőinek kisebb méretskálán történő befolyásolásának lehetőségére. Az ismert fizikai törvényekből kiindulva egy olyan technológiát vázolt fel, amely a természet alapvető, önszerveződő folyamatait követné, és lehetővé tenné a nanoobjektumok atomról atomra, illetve molekuláról molekulára történő felépítését. Ma úgy látjuk, hogy Feynmann előrejelzése lényegét tekintve helytálló volt, azt az 1980-as évektől napjainkig tartó időszak számos felfedezése alátámasztotta.

Tudományos szakfolyóiratok

A nanotechnológia számos nemzetközi szakfolyóirat elsődleges tárgyát képezi, többek között az alábbiaknak:

• Nature Nanotechnology
• Advanced Materials
• Nano Letters
• ACS Nano
• Nano Today
• Small
• Nano Research
• Nanoscale
• Nanoscale Research Letters
• Nanotechnology
• Beilstein Journal of Nanotechnology
• Nano-Micro Letters

Források

• Geoffrey Hunt and Michael Mehta (2006), Nanotechnology: Risk, Ethics and Law. London: Earthscan Books
• Hari Singh Nalwa (2004), Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology (10-Volume Set), American Scientific Publishers. ISBN 1-58883-001-2
• Michael Rieth and Wolfram Schommers (2006), Handbook of Theoretical and Computational Nanotechnology (10-Volume Set), American Scientific Publishers. ISBN 1-58883-042-X
• David M. Berube 2006. Nano-hype: The Truth Behind the Nanotechnology Buzz. Prometheus Books. ISBN 1-59102-351-3
• Daniel J. Shanefield. Organic Additives And Ceramic Processing. Kluwer Academic Publishers (1996). ISBN 0-7923-9765-7 
• Akhlesh Lakhtakia (ed). The Handbook of Nanotechnology. Nanometer Structures: Theory, Modeling, and Simulation. SPIE Press, Bellingham, WA, USA (2004). ISBN 0-8194-5186-X 
• Fei Wang & Akhlesh Lakhtakia (eds). Selected Papers on Nanotechnology – Theory & Modeling (Milestone Volume 182). SPIE Press, Bellingham, WA, USA (2006). ISBN 0-8194-6354-X 
• Roger Smith, Nanotechnology: A Brief Technology Analysis, CTOnet.org, 2004 [1]
• Jean-Baptiste Waldner, Nanocomputers & Swarm Intelligence, ISTE, London, 2007, ISBN 1-84704-002-0
• Arius Tolstoshev, Nanotechnology: Assessing the Environmental Risks for Australia, Earth Policy Centre, September 2006. [2]
• Dr. Mojzes Imre, Molnár László Milán – NanoTechnológia, S2457, www.kiado.bme.hu, ISBN 978-963-420-918-8 , Műegyetemi Kiadó, 2007

További információk

• HUNN Nyári Iskola. Balatonfüred, 2007. június 27-29. Absztraktok könyve; szerk. Barlai Gábor; MTA Kémiai Kutatóközpont, Bp., 2007
• Bánhegyiné Tóth Ágnes: Nanotechnológia a környezetvédelemben és a biotechnológiában; Elgoscar-2000, Bp., 2008 (Környezetvédelmi füzetek)
• Bevezetés a nanoszerkezetű anyagok világába; szerk. Csanády Andrásné, Kálmán Erika, Konczos Géza szerk.; ELTE Eötvös–MTA Kémiai Kutatóközpont, Bp., 2009
• Nanometrológia; szerk. Váczi Tamás; ME, Miskolc, 2011
• Dékány Imre: Nanoszerkezetű kolloidok és határfelületi rétegek; MTA, Bp., 2013 (Székfoglalók a Magyar Tudományos Akadémián)
• Raymond Kurzweil: A szingularitás küszöbén. Amikor az emberiség meghaladja a biológiát; Ad Astra, Bp., 2013
• Dékány Imre: A kolloidkémiából a nanotechnológiába; MTA, Bp., 2014 (Székfoglalók a Magyar Tudományos Akadémián)
• Paul Davies: Démon a gépezetben. Hogyan oldják meg az információ rejtett hálózatai az élet rejtélyét?; ford. Both Előd; Akkord, Bp., 2021 (Talentum tudományos könyvtár)

Érdekességek

• Egy molekulányi réteg nanoragasztó
• Óriási lépések a nanovilágban
• Csúcstechnológia: a világ legkisebb ollója
• Kürti Jenő: Szén nanocsövek
• Nanotechnológia
• A nanotechnológia (magyarul)
• Nanowerk – Introduction to Nanomaterials (angolul)
• United States Nanotechnology Patents (angolul)
• Biomedical Nanotechnology (angolul)

Kutatóintézetek oldalai

• PTE Gyógyszertechnológiai és Biofarmáciai Intézet (magyarul)
• Kémiai Technológia Transzfer (magyarul)
• MTA Műszaki Fizikai és Anyagtudományi Kutatóintézet (magyarul)
• MTA MFA Nanoszerkezetek (magyarul)
• Miskolci Egyetem (magyarul)
• Basics of nano physics (angolul)
• Research News in Nanotechnology (angolul)
• The Institute of Nanotechnology, UK (angolul)
• European Nanoforum (angolul)

Kapcsolódó szócikkek

• Nanotechnológia a textiliparban
• Nanoszál
• Nanoszerkezet

A Wikimédia Commons tartalmaz Nanotechnológia témájú médiaállományokat.