"Nano" sözü latınca "nanus" "cirtdan" sözündən götürülmüşdür və birbaşa hissəciklərin çox kiçik olmasını göstərir. Alimlər "nano" sözünə daha dəqiq məna veriblər: 1 nanometr metrin milyardda bir hissəsidir (1nm=10-9 m)

“Nanotexnologiya – bu ölçü və dəqiqliyi 0.1 – 100 nm həddində olan istehsaldır”.

Doğurdan da, hələlik Drekslerin “molekulyar maşını” hələlik formul və kompyuter modelləşdirilməsi yaradılmışdır, ənənəvi texnologiyanın təkmilləşməsi fasiləsiz olaraq baş verir, hansı ki, xarakter dəqiqliyinin artması hesabına nanotexnologiya sahəsinə daxil olmuşdur. Bütün bunlara əyani surətdə mikroelektronikanın inkişafı əmələ gətirdikləri aiddir: subnanometrik dəqiqliklə artıq mikrosxemlər istehsal edilir, hansı ki, aktiv elektron elementlərinin xarakterik ölçüləri 100 nm-dən kiçikdir. Mikroelektron texnologiyası mikroelektromexaniki qurğunun yaradılmasına xidmət etdi, hansının ki, hazırlanma dəqiqliyinə tələbat əsaslı dərəcədə 100 nm həddini aşıb keçmişdir. Ona görə də, son illər “nanotexnologiya” termini ilk növbədə nanodünya obyektlərinin təcrübi tətbiqi ilə bağlıdır.

Nanotexnologiya – yeni kimyəvi, fiziki, bioloji xüsusiyyətli obyektlərin alınması üçün öyrənmədə, layihələndirmədə, istehsal və strukturun, qurğunun və sistemin istifadə edilməsində üsul və fəndlərin cəmidir, məqsədyönlü nəzarət və formanın modifikasiyası, ölçüsü, inteqrasiya və onları nanomaştab elementlərini (1 – 100 nm) təşkil edənlərlə qarşılıqlı təsiridir.

Bu uzun təyində bir neçə açar ifadələr var. Birincisi, heç olmasa bir ölçmədə 1-dən 100 nm-dək nanoelementlərin maştabları təyin edilib. İkincisi, qeyd edilmişdir ki, bu nanoelementlər elə həmin tərkibdə maddə makrofazası ilə müqayisədə obyektlərin yeni xüsusiyyətləri ilə şərtləndirilir. Əslində isə, ixtiyari maddənin tərkibində nanostruktur var, ancaq onlar heç də həmişə maddənin xüsusiyyətini təyin etmir. Məsələn, fulleren kristallarının elementar nüvələrinin ölçüsü 1 nm ötür, adi maye suyun tərkibində nanometr klasterləri mövcuddur, ancaq fulleren və su tozu nanotexnologiya obyektlərinə aid deyillər.

Üçüncüsü, təyinat nanotexnologiyanın fənlərarası xarakterini əks etdirir – onun inkişafında bütün təbiət elmləri, həmçinin riyaziyyat və informasiya texnologiyalarıda iştirak edir. Nanotexnologiyanın elmi mündəricatı “öyrənmə” sözü ilə verilir. Bütün mövcud texnologiyalar və “nano” istisna olmamaqla, fundamental elmlərin inkişafına əsaslanır.

Və nəhayət, nanotexnologiyanın təyin olunmuş məqsədi göstərilmişdir – layihələndirmə, istehsal və nanostrukturun istifadəsi. Məqsədin təyinində əsas söz – sonuncu, “istifadə”. Nanotexnologiyanın əsas məqsədi, digəri ixtiyari texnologiyalar kimi – məhsul istehsalı və əlavə dəyər almaq, ona görə də nanotexnologiyanın vəziyyəti və inkişafı bazar mexanizmi ilə təyin edilir. Nanotexnologiya kontekstində (mətnin mənaca bitmiş olan hissəsi) tez-tez “innovasiya” sözü istifadə edilir ki, bu da qeyd olunan elmi ixtira, praktiki istifadə səviyyəsinə çatdırılması deməkdir. İnnovasiya yolu bir sıra mərhələlərdən (sxemdən) ibarətdir.

Sxem
Prinsipcə, nanotexnologiya bütün bu zənciri əhatə edir, elə bununla özündə fəaliyyətin elmi, istehsal və iqtisadi tərəfləri birləşdirir.

Sual 19—

Nanotexnologiyanın elmi əsaslarından birini nanosistemin mexaniki xüsusiyyətlərini tədqiq edən nanomexanika təşkil edir. Nanoaləmin xüsusiyyətlərinin idarə edilməsi üçün ilk növbədə mexaniki hərəkəti ələ almaq və ayrı-ayrı nanohissəciklərin yerdəyişməsinə nəzarət etməyi öyrənmək – irəliləyən və yaxud fırlananı. Nanomexanikanın ən mühüm problemləri sırasına nanomühərrikin yaradılmasıdır – o qurğunu ki, istilik enerjisini elektrik və ya hərəkətdə işıq enerjisinə çevirsin. Bu qurğunun digər adı – aktyuatordur . Belə mühərriklər təbiətdə mövcuddur – onların köməyi ilə bəzi bakteriyalar hərəkət edirlər. Bakteriya hüceyrəsinə miniyatür qamçı (ibtidai heyvanların telşəkilli ayaqları) bərkidilir, hansının ki, rəqs etməsindən mikroorqanizm hərəkətə gətirilir. Bu mühərrikin valını zülal molekulu, “yanacaq” kimi isə adenozintrufosfat (ATF) xidmət edir.

Sadə süni nanomühərrik temperaturlar müxtəlifliyi təsiri altında işləyir. O, uzun silindrik nanoborudan ibarətdir, hansı ki, daha kiçik polaya nanoboru geydirilmişdir.Hər iki nanoboru karbon atomlarından yığılmışdır. İkinci boru nisbi temperaturlar fərqi altinda yerləşdirmək olar – birinci borunun daha isti tərəfinin soyuq tərəfinə, bu halda yerləşdirmə ampilitudunu bir atom diametrinə qədər dəqiqliklə nəzarət etmək olar. Bundan başqa, hərəkət edən nanoboruya “yük” bərkitmək olar və elə bununla verilmiş mexaniki qurğuyu nanokonveyerə çevirmək olar. Verilmiş sistemdə hərəkət birinci (hərəkətsiz) nanoboruda atomların titrəyişi hesabına həyata keçirilir.

Son zamanlarda “özüyeriyən qurğu” yaradılmışdır, xarici görünüşünə görə uzaqdan avtomobili xatırladır.Avtomobilin gövdəsi rolunu üzvi molekullar oynayır, təkərlərini isə füllerenlər C₆₀. Belə “avtomobilin” eni DNK molekulunun qalınlığını azacıq aşıb keçir. İnsan saçını köndələninə kəsiyində 20 min nanoavtomobil yerləşdirmək olar. Skanedici mikroskopların köməkliyi ilə alimlər dəqəq təyin etmişlər ki, nanoavtomobillər addımlamırlar, fülleren təkərlərin fırlanması hesabını diyirlənərək hərəkət edirlər. İndiki zamanda onları qızıl lövhəciyi (valları) qızdıraraq hərəkətə gətirirlər, hansı ki, yol rolunu oynayır. Ancaq bu uyğun deyil – beləki qızdırma bütün avtomobilləri hərəkətə gətirir. Hazırkı dövrdə alimlər antena yaratmaq üzərində işləyirlər, hansı ki, maşınlara işıq enerjisini xaricdən almağa imkan verir. Daha sonra Mühərrikli maşın yaradılmışdır, hərəkət prinsipinə görə çarxlı poroxodu xatırladır. Fırlanan təkər rolunu, mühərrik kimi xidmət edən karbon molekuludur, hansı ki, pəncəli şarı xatırladır. Belə “pəncəli” mühərrik yalnız bir istiqamətdə fırlana bilər, “geriyə gediş” molekullarda verilmir.

Hələlik belə qurğunun yığılması təcrübi olaraq “əllə” aparılır. Bunun üçün hər şeydən əvvəl atom-güc mikroskopunun iynəsindən istifadə edilir. Beləliklə, addım və addım, molekul dalınca molekullardan alimlər maraqlı və səmərəli nanstrukturlar yaradırlar.

Sual 20--

Sual 21

Nanohissəciyin başqa vacib tətbiq sahəsi maqnetizmin hadisəsidir. Yadda saxlayaq ki, onları maqnetzm xüsusiyyətlərinə görə maddələri necə bölürlər.

Əgər hissəcikdə cütləşməmiş elektronlar yoxdursa, xüsusi maqnit momenti olmayan maddə əmələ gətirir. Onlar yalnız xarici maqnit sahəsinin təsiri altında maqnitləşirlər. Belə maddənin onun hər bir atomuna maqnit sahəsinə gətirilməsi, elektromaqnit induksiyası qanununun gücü, dairəvi cərəyan indusirləşdirmə baş verir – maqnit sahəsi istiqaməti ətrafında elektronların dairəvi hərəkəti. Bu ona gətirib çıxarır ki, hər bir atomda indusirləşmiş maqnit momenti baş verir, xarici maqnit sahəsinə qarşı istiqamətlənmiş. Təsfir olunmuş halı diomaqnetizm adlandırırlar, maddəni isə, hansı ki, belə üsulla maqnitlənir – diamaqnetik adlandırırlar. Diamaqnetiki Maqnit sahəsinə daxil etdikdə diamaqnetik sahənin güc xətti ilə perpentikulyar orientirlənir ki, onu bircinsli olmayan maqnit sahəsindən itələnməsinə gətirib çıxarır.

Elektronlarla birləşməmiş atomlar xüsusi maqnit momentinə malik olurlar. Tərkibinə belə atomlar daxil olan maddələr, xarici maqnit sahələrinin təsiri altında maqnitlənir və ona tərəf dartılır (çəkilir). Belə xüsusiyyət paramaqnetizm, maddə isə - paramaqnetik adlanır. Paramaqnetiklərdən (atomlar, molekullar, ionlar) qurulmuş hissəciklər xüsusi maqnit momentlərinə malikdirlər, ancaq, xarici sahəhə olmadıqda ayrı-ayrı hissəciklərin momentləri təsadüfi qaydada oriyentirlənirlər, beləliklə, onların cəmləri 0-a bərabərdir. Xarici sahədə paramaqnit maddələrin atomlarının maqnit momentləri sıralanırlar və sahəyə görə üstünlük təşkil etməklə oriyentirlənirlər. Bu maddədə kiçik miqdarda maqnit momenti yaradır.

Bəzi maddə və materiallarda, məsələn dəmir, ayrı-ayrı atomların maqnit momentləri, hətta xarici maqnit sahəsi olmadıqda belə eyni bir istiqamətə yönəlmişdir. Bu xüsusiyyət