Geschichte der Nanotechnologie: 1981-1999

Um wirklich das große Bild der Nanotechnologie zu verstehen, ist es hilfreich, die Chronologie der Entdeckungen zu überprüfen, die uns zu dem aktuellen Verständnis der Wissenschaft gebracht. Die Geschichte bildet die Grundlage der aktuellen Stand der Wissenschaft und kommerzielle Potenzial zu verstehen.

Eine Vision für Anwendungen in der Nanotechnologie

Ein Pionier in der Entwicklung der Nanotechnologie war Eric Drexler. Noch während des Studiums am MIT, skizziert Drexler die fundamentalen Bottom-up-Ansatz zur Nanotechnologie, in dem er beschrieb, wie man einzelne Atome manipulieren könnte und damit Materialien zu synthetisieren.

Drexler schlug vor, dass Maschinen kleiner als einzelne organische Zellen erstellt werden konnte. Er nannte diese Nano-Roboter. Er sagte voraus, dass diese Zellreparatur Maschinen in einer Person Blut infundiert werden könnten Krankheiten oder gelöst in die Luft zu heilen Verschmutzung zu beseitigen.

Sein Buch, Die Motoren der Schöpfung: Die kommende Ära der Nanotechnologie, 1986 veröffentlicht wurde, ist eine zukunftsträchtige Text in das Feld ein. Er war auch der Erste, der einen PhD in der molekularen Nanotechnologie gewährt werden.

STM ordnet Atome

Im Jahr 1981 erfand Gerd Binning und Heinrich Rohrer von IBM Zürich eine Maschine das Rastertunnelmikroskop (STM) benannt. Das STM wurde Bild-Atomen aufgebaut, aber es stellt sich heraus, es kann auch sie bewegen. Ein berühmter Beweis dafür kam 1989, als Don Eigler von IBM 35 Atome auf einer Oberfläche von Nickel zu buchstabieren IBM gemacht angeordnet.

Buckyballs und Nanoröhren entdeckt

Im Jahr 1985 zwischen der Einführung des STM und die berühmte Demonstration, wie es Atome, ein britischer Chemiker namens Harry Kroto arrangieren konnte festgestellt, dass Ketten von Kohlenstoffatomen, die Billionen von Kilometern entfernt im Raum waren. Kroto vermutet, dass diese Ketten könnten in der Atmosphäre des Roten Riesen geschaffen wurden.

Etwa zu dieser Zeit verbunden Kroto mit Richard Smalley und Robert Curl, amerikanische Forscher an der Rice University Cluster von Atomen zu studieren, die erzeugt wurden, wenn sie aus Metall oder Halbleiterproben verdampft. Dieses Trio bekam zusammen, wenn Kroto in die Staaten kam Rice University High-End-Ausrüstung zu verwenden. Um die wirklich heißen Bedingungen replizieren, die in der Atmosphäre eines riesigen roten Stern existieren, verdampft sie Graphit.

Bei dem Verfahren wurden Kohlenstoff-Moleküle noch nie beobachtet. Sie stellten fest, dass die häufigste Molekül 60 Kohlenstoffatome enthalten. Da die Moleküle schien stabil, Kroto, Smalley und Curl-vermutete, dass sie waren sphärisch, denn kugelförmige Moleküle neigen dazu, stabiler zu sein. Die drei Wissenschaftlern bestimmt schließlich, daß 60 Kohlenstoffatomen in einer sphärischen Form kombiniert Hexagonen und pentagons erforderlich Verriegelungs.

Sie nannten diese Struktur buckyball. Die buckyball wird auch gelegentlich C60 für die es enthält 60 Kohlenstoffatomen genannt.

1991 kam die Entdeckung von winzigen Nadeln aus Kohlenstoff, die überall von 1 nm bis 100 nm im Durchmesser ausgeführt werden. Diese Röhrchen bestehen aus Kohlenstoffatomen verbunden in Hexagonen und pentagons wie buckyballs aber in einer zylindrischen Form hergestellt. Sie wurden von Sumino Iijima entdeckt, der sie benannt Kohlenstoff-Nanoröhren.

Iijima sucht etwas Kohlenstoff Ruß unter einem Elektronenmikroskop und erkannte, dass kleine Zylinder aus Materie, bestehend aus einem Gitter von Kohlenstoffatomen in der Probe erschien zusammen mit buckyballs. Er erkannte, dass Kohlenstoff-Nanoröhrchen Buckyballs, deren Enden nicht gefaltet um eine Kugel zu schaffen.

Nanoröhrchen kommen in zwei Arten: einwandigen Nanoröhren (SWNT) und mehrwandige Nanoröhren (MWNT). Die SWNT bilden eine einzelne Schicht Zylinder und ist der am häufigsten verwendete Typ von nanotube. Die MWNT besteht aus mehreren Zylindern ineinander gesteckt hergestellt.