Наномир-5. Инструменты и бытовая наномеханика

Обсуждение нанотехнологий, последние новости и открытия
Аватара пользователя
info@webstarstudio.com
Site Admin
Сообщения: 1566
Зарегистрирован: Пн янв 10, 2005 8:42 am
Контактная информация:

Наномир-5. Инструменты и бытовая наномеханика

Сообщение info@webstarstudio.com »

Текст: Вячеслав Загорский. Иллюстрация: «Газета.Ru».
http://www.gazeta.ru/science/2006/07/05_a_691409.shtml

Не так давно в киосках «аудио-видео» появились DVD-диски с явно не лицензионными тематическими коллекциями фильмов - до 12 полнометражных фильмов на одном носителе. В основном это даже не двухслойная запись, допускаемая для данного формата, а всего лишь двухсторонние диски типа DVD-10 емкостью 9,4 Гб с ухудшенным качеством записи (сжатия видеофайлов) по сравнению с «однофильмовыми» дисками. Тем не менее, именно производство подобного «ширпотреба» требует специальной механической аппаратуры с наноразмерным разрешением. Переход от ставших обычными лазерных CD (расстояние между дорожками записи 1,6 микрона) к формату DVD (расстояние между дорожками 0,74 микрона или 740 нанометров) можно назвать выходом нанотехнологии на бытовой уровень.

При производстве таких дисков обязательно используется сканирующие зондовые микроскопы - совсем молодые и очень важные инструменты нанотехнологии.

Немецкий физик Эрнст Август Руска создал первый эффективный электронный микроскоп в 1939 году, а Нобелевскую премию за эту работу получил в 1986 году, т.е. через 47 лет. Ему досталась тогда только половина премии, вторую половину получили тоже создатели микроскопа, но основанного на совершенно другом принципе.

Весной 1981 года два сотрудника Цюрихской лаборатории IBM - швейцарец Гейнрих Рорер и немец Герд Карл Бинниг впервые испытали сканирующий туннельный микроскоп. Во время движения острия иглы над поверхностью кристалла, состоящего из кальция, иридия и олова, они смогли измерить неровности высотой в один атом. В 1986 году (год получения Рорером и Биннигом Нобелевской премии) в лабораториях мира работали уже не менее 40 сканирующих туннельных микроскопов (СТМ), не содержащих ни одной традиционной оптической детали.

А в 1989 г весь мир обошла сенсационная фотография - слово IBM, выложенное из 35 атомов ксенона на монокристалле никеля. Для получения надписи был использован тоже сканирующий туннельный микроскоп. Таким образом, более 15 лет назад ученые получили возможность и наблюдать объекты наномира, и передвигать их в нужное место. Современные сканирующие микроскопы позволяют различать по вертикали над поверхностью размер около 0,01 нанометра (1/10 диаметра самого маленького атома водорода), по горизонтали - около 0,2 нанометров.

Сканирующий туннельный микроскоп позволяет исследовать нанообъекты только на электропроводной подложке.

В 1986 году Герд Бинниг изготовил сканирующий атомно-силовой микроскоп, который позволял «увидеть» любые объекты, над которыми двигалась игла датчика. В настоящее время создано целое семейство сканирующих зондовых микроскопов (СЗМ) - приборов, в которых исследуемая поверхность «прощупывается» (сканируется) специальной иглой-зондом, а результат регистрируется в виде туннельного тока (туннельный микроскоп), механического отклонения микрозеркала (атомно-силовой микроскоп), локального магнитного поля (магнитный силовой микроскоп), электростатического поля (электростатический силовой микроскоп) и т.п.

Вернуться в «Нанотехнологии»