Science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Hoe is nanotechnologie ontstaan?

De oorsprong van nanotechnologie gaat terug tot het begin van de 19e eeuw, toen de Britse natuurkundige Sir John Herschel de term 'nanometer' bedacht. Het duurde echter tot de jaren vijftig en zestig voordat er aanzienlijke vooruitgang op dit gebied begon plaats te vinden. Hier zijn belangrijke mijlpalen in de geschiedenis van nanotechnologie:

De visie van Richard Feynman:In zijn beroemde lezing uit 1959, getiteld 'Er is genoeg ruimte aan de onderkant', voorzag natuurkundige Richard Feynman de mogelijkheid om atomen en moleculen te manipuleren om nieuwe materialen en apparaten te creëren. Deze lezing wordt vaak beschouwd als de geboorte van nanotechnologie.

Eric Drexler's Nanosystems:In de jaren zeventig ontwikkelde de Amerikaanse ingenieur Eric Drexler het concept van nanotechnologie verder in zijn boek 'Engines of Creation'. Hij stelde het idee van moleculaire productie voor, waarbij machines atoom voor atoom structuren konden bouwen.

Scanning Tunneling Microscoop:In 1981 vonden de Zwitserse natuurkundigen Gerd Binnig en Heinrich Rohrer de scanning tunneling microscoop (STM) uit. Met dit instrument konden wetenschappers individuele atomen en moleculen visualiseren en manipuleren, waardoor nieuwe mogelijkheden voor onderzoek op nanoschaal werden geopend.

Atomic Force Microscoop:Een andere belangrijke uitvinding was de atomic force microscoop (AFM), ontwikkeld in 1986 door Gerd Binnig, Christoph Gerber en Calvin Quate. De AFM stelde wetenschappers in staat de krachten tussen atomen te meten en materie op nanoschaal te manipuleren.

Drexler's Foresight Institute:In 1988 richtte Eric Drexler het Foresight Institute op, een non-profitorganisatie die zich inzet voor de bevordering van nanotechnologie en het verantwoorde gebruik van nanotechnologieën.

National Nanotechnology Initiative (NNI):In de Verenigde Staten werd in 2000 het National Nanotechnology Initiative gelanceerd met als doel de federale onderzoeksinspanningen op het gebied van nanotechnologie te coördineren. Het NNI heeft een belangrijke rol gespeeld bij de financiering van onderzoek naar nanotechnologie en het bevorderen van de toepassingen ervan op verschillende gebieden.

Zelfassemblage:Wetenschappers hebben vooruitgang geboekt in het begrijpen van zelfassemblage, waarbij atomen en moleculen zichzelf kunnen organiseren in complexe structuren zonder externe manipulatie. Deze ontdekking is belangrijk geweest voor de ontwikkeling van materialen op nanoschaal.

Koolstofnanobuisjes:Sumio Iijima's ontdekking van koolstofnanobuisjes in 1991 betekende een doorbraak in het onderzoek naar nanomaterialen. Koolstofnanobuisjes hebben unieke eigenschappen, waardoor ze veelbelovende kandidaten zijn voor verschillende toepassingen, waaronder elektronica, energie en medicijnen.

Grafeen:In 2004 isoleerden onderzoekers van de Universiteit van Manchester grafeen, een koolstoflaag van één atoom dik. Grafeen vertoont uitzonderlijke elektrische en thermische eigenschappen en heeft een groot potentieel voor toekomstige technologieën.

Vooruitgang in fabricagetechnieken:In de loop der jaren zijn verschillende fabricagetechnieken ontwikkeld en verfijnd voor het creëren van nanostructuren en apparaten. Deze technieken omvatten lithografie, chemische synthese en zelfassemblage.

Commerciële toepassingen:De afgelopen jaren begint nanotechnologie zijn weg te vinden naar commerciële toepassingen, zoals nanomaterialen, coatings, elektronica en medische apparaten. Het volledige potentieel van nanotechnologie moet echter nog worden gerealiseerd.

Tegenwoordig is nanotechnologie nog steeds een snel groeiend gebied van onderzoek en ontwikkeling, waarbij talloze onderzoeksgroepen, universiteiten en industrieën actief betrokken zijn bij het bevorderen van de technologie en het verkennen van de diverse toepassingen ervan.