История развития нанотехнологий

Первое использование слова "атом"

100

400 г. до н.э. Греческий философ Демокрит (Democritus) впервые использовал слово "атом", что в переводе с греческого означает "неделимый", для описания самой малой частицы вещества

Кубок Ликурга

100

Известный Кубок Ликурга изготовлен древнеримскими мастерами около четвертого века до нашей эры. Он имеет зеленый цвет и непрозрачен при дневном свете. Но если в кубок поместить источник света, стенки кубка становятся полупрозрачными с красноватым оттенком.
Цвет меняется, потому что частицы золота и серебра от пятидесяти и ста нанометров входят в состав стекла. Подобное стекло применялось при создании витражей средневековых европейских соборов.

ПЕРВАЯ РАБОТА С ПОНЯТИЕМ АТТОМ

Mar 6, 1756

Иммануил Кант (Immanuel Kant) «Физическая монадология». Первая работа, в которой анализируется понятие «атом».

ИЗУЧЕНИЕ СВОЙСТВ КОЛЛОИДНЫХ РАСТВОРОВ

Mar 6, 1847

Английский физик Майкл Фарадей (Michael Faraday) впервые изучил оптические свойства коллоидных растворов нанодисперсного золота и тонких пленок на его основе

КОЛЛОИДНОЕ ЗОЛОТО

Jun 20, 1857

20 июня 1857
Мичил Фарадей открыл коллоидное золото
Коллоидное золото — суспензия наночастиц золота в деминерализованной воде. Наночастицы золота обладают каталитическими, ферромагнитными, настраиваемыми оптическими свойствами, а также способностью к самосборке. Частицы коллоидного золота имеют очень большую удельную площадь поверхности для связывания с различными молекулами (антителами/антигенами). Коллоидное золото хорошо рассеивает свет, нетоксично, химически стабильно и биосовместимо[1].

1905 год. Альберт Эйнштейн (Albert Einstein) опубликовал работу, в которой показал, что размер молекулы сахара составляет примерно 1 нанометр.

Mar 6, 1905

1912 год. Эрнст Резерфорд (Ernest Rutherford) в серии тонких опытов доказал, что атом похож на солнечную систему, в центре которой — массивное ядро, а вокруг него вращаются легкие электроны. Так появилась планетарная модель атома.

Mar 6, 1912

1928 год. Ирландский изобретатель Эдвард Синг (E.H. Synge) предложил схему устройства сканирующего оптического микроскопа ближнего поля (ближнепольный оптический микроскоп).

Mar 6, 1928

Микроскоп

Mar 6, 1931

1931 год. Немецкие физики Макс Кнолл и Эрнст Руска создали просвечивающий электронный микроскоп, который впервые позволил исследовать нанообъекты.
Просвечивающий (трансмиссионный) электронный микроскоп (ПЭМ, англ, TEM - Transmission electron microscopy) — устройство для получения изображения ультратонкого образца путём пропускания через него пучка электронов. Ультратонким считается образец толщиной порядка 0.1 мкм. Прошедший через образец и провзаимодействующий с ним пучок электронов увеличивает

ЭЛЕКТРОННЫЙ МИКРОСКОП ПЕРВЫЙ В МИРЕ

Mar 6, 1938

1938 год. Джемс Хиллиер (James Hillier) и Альберт Пребус (Albert Prebus) собрали первый практический просвечивающий (трансмиссионный) электронный микроскоп в университете Торонто (Канада).

Точечный транзистор

Dec 16, 1947

16 декабря 1947 года физик-экспериментатор Уолтер Браттейн, работавший с теоретиком Джоном Бардином, собрал первый работоспособный точечный транзистор

ПОЛЕВОЙ ИОННЫЙ МИКРОСКОП

Mar 6, 1955

1955 год. Эрвин Мюллер (Erwin Muller) изобрел полевой ионный микроскоп, позволивший ему впервые увидеть отдельные атомы

АНАЛИЗАТОР ПЕРСПЕКТИВ

Mar 6, 1959

1959 год. Ричард Фейнман (Richard Feynman) впервые опубликовал работу с анализом перспектив миниатюризации. Нобелевский лауреат Ричард Фейнман прочитал лекцию в Калифорнийском техническом университете на заседании Американского физического общества под названием «Внизу полным-полно места: приглашение в новый мир физики», в которой впервые была рассмотрена возможность создания наноразмерных деталей и устройств совершенно новым способом - путем поштучной «атомарной» сборки.

МОЛЕКУЛЯРНО-ПУЧКОВЫЙ ЭПИТАКСИИ

Mar 6, 1968

1968 год. Альфред Чо (Alfred Yi Cho) и Джон Артур (John R. Arthur) разработали теоретические основы молекулярно-пучковой эпитаксии, применяемой при получении квантовых точек.

МНЕНИЕ УЧЁНОГО

Mar 6, 1970

1970 год. Японский ученый Эйдзи Осава (Eiji Osawa) высказал предположение о существовании молекулы из 60 атомов углерода, в виде усечённого икосаэдра

ОБНУРУЖЕНИЕ КВАНТОВЫХ ТОЧЕК

Mar 6, 1973

1973 год. Квантовые точки были обнаружены Луи Е. Брусом (Louis E. Brus) в коллоидных растворах и Алексеем Екимовым (Alexey Ekimov) в стеклянной матрице.

ВВЕДЕНИЯ ТЕРМИНА НАНОТЕХНОЛОГИЯ

Mar 6, 1974

1974 год. Норио Танигучи (Norio Taniguchi) ввел в научный оборот термин «нанотехнологии» на Международной конференции по промышленному производству в Токио. Термин использовался для описания процессов сверхтонкой обработки материалов с нанометровой точностью, а также создания механизмов нанометровых размеров.

ТУННЕЛЬНЫЙ МИКРОСКОП

Mar 6, 1981

1981 год. Нобелевские лауреаты Герд Бинниг (Gerd Binnig) и Генрих Рорер (Heinrich Rohrer), работавшие в то время в филиале IBM в Цюрихе, создали сканирующий туннельный микроскоп (СТМ), способный видеть отдельный атом [4].

ВПЕРВЫЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕРМИНА НАНОКРИСТАЛЛИЧЕСКИЙ

Mar 6, 1981

1981 год. Американский ученый Герберт Глейтер (Herbert Gleiter) впервые использовал определение «нанокристаллический». Позже для характеристики материалов стали употреблять такие слова, как «наноструктурированный», «нанофазный», «нанокомпозиционный» и т.п.

ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ФУЛЛЕРЕНОВ

Mar 6, 1985

1985 год. Нобелевские лауреаты Роберт Керл (Robert Curl), Хэрольд Крото (Harold Kroto) и Ричард Смолли (Richard Smalley) впервые исследовали свойства фуллеренов. Ими в ходе изучения масс-спектров паров графита были выявлены крупные агрегаты С60 и С70, состоящие соответственно из 60 и 70 атомов углерода.

ВВЕДЕНИЯ ПОНЯТИЯХ О МОЛЕКУЛЯРНЫХ МАШИНАХ

Mar 6, 1986

1986 год. Американский физик Эрик Дрекслер (Eric Drexler) в своей книге о возможностях нанотехнологий «Машины созидания: пришествие эры нанотехнологий», основываясь на биологических моделях, ввел понятие о «молекулярных машинах», а также развил предложенные Фейнманом идеи нанотехнологическую стратегию «снизу вверх».

Название компании

Mar 6, 1989

1. Дональд Эйглер и Эйхард Швейцер, сотрудники компании IBM, выложили название своей фирмы 35 атомами ксенона на поверхности кристалла никеля.

обнаружили стабильные фуллерено-подобные наночастицы

Mar 6, 1992

1992 год. Ученые Гуо Б.С. (Guo BC), Вей С. (Wei S), Пурнелл Дж. (Purnell J.), Бузза С. (Buzza S.), Кастлеман А. В. (Castleman A.W., Jr.) обнаружили стабильные фуллерено-подобные наночастицы Ti8C12

ТРАНЗИСТОР НА ОСНОВЕ НАНОТРУБОК

Mar 6, 1998

1998 год. Голландский физик Сиз Деккер (Cees Dekker) из Дельфтского технологического университета создал транзистор на основе нанотрубок, используя их в качестве молекул. Для этого ему пришлось первым в мире измерить электрическую проводимость такой молекулы.

КАРБОНИЛЬНОЕ ЖЕЛЕЗО

Mar 6, 1999

1999 год. Уилсон Хо (Wilson Ho) и Хайжун Ли (Hyojune Lee) исследовали химические связи, собирая молекулы карбонильного железа Fe(CO)2 из составляющих компонентов: железо (Fe) и окись углерода (CO) – с помощью сканирующего туннельного микроскопа

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Mar 6, 2003

2003 год. Карло Монтеманьо (Carlo Montemagno) объединил молекулярный двигатель (ротор) с наноразмерными устройствами из кремния. Это открывает новые возможности для создания молекулярных наномашин.

ГРАФЕН

Mar 6, 2004

2004 год. Андрей Гейм (Andre Geim) и Константин Новосёлов (Konstantin Novoselov) открыли графен (аллотропную модификацию углерода), который представляет собой одинарный слой атомов углерода.

НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Mar 6, 2005

2005 год. Кристиан Шафмейстер (Christian Schafmeister) разработал новую технологию синтеза макромолекул с заданными функциями, формой и массой (от 1000 до 10000 дальтон). В перспективе это позволит синтезировать молекулярные строительные блоки для изготовления наномашин

НОВАЯ МАШИНА

Mar 6, 2006

2006 год. Джеймс Тур (James Tour) и его коллеги из университета Райса создали наноразмерную машину, сделанную из олиго (фенилен этинилен) с алкиниловыми осями и четырьмя сферическими фуллеренами С60, в виде колес (бакиболы). Под действием повышения температуры, наномашина двигалась по поверхности золота. В результате бакиболы поворачивались, как колеса в обычном автомобиле

МАНИПУЛЯЦИЯ АТТОМАМИ

Mar 6, 2009

2009 год. Японские ученые Есиаки Сугимото (Yoshiaki Sugimoto), Масаюки Абэ (Masayuki Abe) и Оскар Кустанце (Oscar Custance) научились выбирать и манипулировать отдельными атомами кремния, олова и свинеца с помощью зонда АСМ, для построения сложных молекулярных структур при комнатной температуре

НОВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ

Mar 6, 2010

2010 год. Компания IBM разработала технологию ультра точной и быстрой литографии, которая позволяет создавать наноразмерные рельефные 3D поверхности. С помощью кремниевого наконечника АСМ была начерчена рельефная карта мира, размером 22 мкм за время 2 мин 23 сек

ПОЛУЧЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ

Mar 6, 2012

2012 год. Немецкие физики Герхард Мейер (Gerhard Meyer), Лео Гросс (Leo Gross) и Яша Репп (Jascha Repp) из компании IBM Research Zurich получили изображения распределения электронных зарядов в молекуле, с помощью сканирующей зондовой микроскопии. Это позволило достаточно подробно определить структуру отдельных молекул, а также замыкать и размыкать отдельные химические связи