Nanotehnologia se ocupa cu manipularea materiei la nivel atomic si molecular pentru a produce structurile ce stau la baza unor materiale si mecanisme mai mici de 100 de nanometri.
Produsele nano sunt realizate din atomi, proprietatile lor depind de felul in care sunt aranjati atomii.
De exemplu, prin rearanjarea atomilor unei particule de carbune, putem obtine o particula de diamant sau prin rearanjarea atomilor nisipului si adaugarea unor elemente chimice, putem obtine microcipuri.
Nanotehnologia e un domeniu diversificat care foloseste aplicatiile clasice ale fizicii in combinatie cu abordarile noi ale ansamblarii moleculare. Implicatiile acestui domeniu sunt dezbatute in permanenta. Are un potential urias in medicina, electronica si producerea energiei. Dar ca orice tehnologie noua prezinta multe aspecte si riscuri ce trebuiesc definite si regulate prin lege, cum ar fi gradul de toxicitate si de impact asupra mediului, efectul lor asupra economiei globale si chiar si aparitia unor scenarii apocaliptice.
In prezent nanotehnologia exista doar in forma sa bruta, permite manevrarea grupurilor mari de atomi. E ca si cum am incerca sa ansamblam blocuri LEGO, purtand manusi de box, tot ce putem face e sa aranjam blocurile In gramezi, desi ar trebui sa construim o anumita structura.
Termenul de nanotehnologie devine din ce in ce mai popular fiind folosit pentru a descrie mai multe tipuri de cercetari stiintifice a caror dimensiuni caracteristice sunt mai mici de 1,000 nanometri. Cum ar fi imbunatatirile aduse litografiei (nanolitografia – procesul tehnic care permite montarea a peste un milion de tranzistori pe un cip de marimea unei unghii) care permit trasarea unor linii cu o latime mai mica de un micron.
Dar nanolitografia nu e nanotehnologie, ci o derivata a ei, care va atinge foarte curand limitele fizice ale materialelor folosite.
Nanotehnologia propriu-zisa trebuie sa aiba la baza 3 conditii:
– sa permita pozitionarea precisa a fiecarui atom.
– sa produca o structura moleculara care sa se conformeze legilor fizicii la nivel molecular.
– costurile de fabricatie sa nu depaseasca cu mult costurile materiei brute si energiei.
Pentru a indeplini prima conditie e necesara producerea unor roboti moleculari, atat ca marime cat si ca precizie. Ideea manevrarii atomilor la nivel individual nu e noua. In 1959, Feynman a zis : „Din cate vad eu, principiile fizicii nu sunt impotriva manevrarii atomilor”. Trebuie sa aplicam la nivel molecular acelasi principii ce si-au demonstrat eficienta la nivel macroscopic. Un singur robot care ansambleaza componente moleculare o sa aiba nevoie de mult timp pentru a ansambla ceva mare. De aceea avem nevoie de multi roboti, deci e necesar un paralelism masiv. Acesta poate fi obtinut prin roboti ce se multiplica singuri, dar o abordare noua a acestei probleme, a propus ca solutie ansamblarea convergenta.
In cadrul acestui proces numeroase componente mici sunt ansamblate de numerosi roboti, formand componente mai mari si tot asa. Daca marimea componentei se dubleaza la fiecare ciclu, insemna ca putem face trecerea de la 1 nanometru la 1 metru, dupa doar 30 de cicluri.
