תוכן עניינים
מבוא. 4
תחומי מחקר. 4
מושגי יסוד. 5
ננומטר. 5
תופעות חדשות (Emerging Phenomena) 5
הרכבה עצמית. 5
היסטוריה. 5
רעיונות ויישומים.. 6
שיטות עבודה ומיכשור. 7
ננו טכנולוגיה. 8
סקירה. 8
חוקי הטבע בממדים קטנים.. 10 יישומי הננוטכנולוגיה. 12
ננוטכנולוגיה וביולוגיה. 13
בניית אובייקטים.. מנהל עסקים מגלריית האמנות של מיקרוסקופ המינהור הסורק ועד ל"מאגדים אוניברסאליים". משפטים ננובוטים בשירות הרפואה העתידית. 16
מהפכת הייצור המולקולרי 18
עידן ה"ננו". 19
ננוטכנולוגיה והסכנות לבטיחות ובריאות העובד. 21
יישומים אפשריים של ננוטכנולוגיה בבטיחות ובגהות בתעסוקה. 21
חשיפה תעסוקתית והשאלות העולות בנוגע לסיכונים הבריאותיים מחומרי הננו 22
מחקרים על תכונות חומרי ננו והשפעותיהם הבריאותיות. 22
חידושים והמצאות. 24
שימוש בחיידקים.. 24
לגלות רעל במים.. 24
איך פותרים בעיה כזו?.
5 מדוע חיידקים?.
5 חיידק בתוך שבב.
5 התרופות שבצנרת. 26
אנטנות זעירות. 26
ליכלוכים אלקטרוניים.. 29
הכנת ננו-לייזרים המחוברים לסיליקון 31
ננו-חוטים עבור תאים סולאריים ורכיבי אלקטרוניקה. 33
ננו גבישים.. 34
צינוריות-ננו שימושיות. 35
ננו-צינורות בצורת "עקלתונים". 36
סוללות ננו 38
לגדל דשא ננומטרי 38
כורי תגובה כימיים.. 39
אלקטרוניקה מולקולרית. 41
ננו-אלקטרוניקה ועולם המחשוב. 45
אתרי אינטרנט:. 47
מבוא
ננוטכנולוגיה או בקיצור ננוטק הוא שם כולל לתחום המחקר והטכנולוגיות העוסקים במערכות שגודלן האופייני הוא בין ננומטרים בודדים לעשרות ננומטרים‏‏ ‏‏[1] מחקרים וטכנולוגיות אלו משתייכים למגוון שטחי המדעים וההנדסה החל ממחקרים בפיזיקה והנדסת חשמל כגון התקנים מוליכים למחצה, דרך מחקרים ופיתוחים הקשורים לביולוגיה מולקולרית ולרפואה כגון ריצוף מהיר של DNA או שיטות מחקר וניטור חדשות של תהליכים ביולוגים ועד מחקרים הקשורים לכימיה כגון הנדסה של חומרים חדשים בעלי תכונות רצויות כגון חוזק.
תחומי מחקר המחקר והיישומים בננוטכנולוגיה עוסקים במגוון של תופעות שהן זניחות או כלל לא קיימות בגדלים מקרוסקופיים. כך לדוגמה:
כוחות כמו מתח פנים וכוחות ואן דר ואלס הופכים בגדלים אלו לחשובים יותר (תחת תנאים כאלו, למשל, המהירות תהיה פרופורציונלית לכוח המופעל על עצם ולא התאוצה כמו שקובע החוק השני של ניוטון).
אפקטים של מכניקת הקוונטים הופכים למכריעים (תחת תנאים כאלו, למשל, ההתנגדות של מוליך לא תהיה פרופורציונית לאורכו כמו שקובע חוק אוהם).
מאחר שזיהומים ודפקטים כגון מיקומי אטומים וסדקים זעירים הם סטטיסטיים, הרבה יותר קל לשלוט בהם בגדלים ננומטריים, וכך חלקיקים ננומטריים של חומר יכולים להיות בעלי תכונות שונות מאלו של החומר כשהוא מקרוסקופי.
כל התופעות הללו ואחרות כגון אלו גורמים לשינויים דרסטיים בתכונות החומר בגודל ננו-מטרי.
תחום זה מעניין חוקרים ומהנדסים כיוון שהגדלים המאפיינים של מערכות רבות בתחומים שונים הם ננומטריים. בביולוגיה מולקולרית (למשל הגודל האופייני של החלבונים, של וירוסים ושל ה-DNA), בפיזיקה (האורך על פניו נקבעות תכונות של חומרים כגון הולכת חשמל או הולכת חום) ובכימיה (למשל, האורך האופייני בו יש אינטראקציות בתמיסה).
בנוסף מחקרים ופיתוחים רבים שואבים השראה מהדמיון הזה בגדלים האופייניים של המערכות הביולוגיות, הפיזיקליות והכימיות, אשר טומן בחובו אפשרויות להכליא ביניהם כדי לפתח טכנולוגיות חדשות ושימוש בידע ובפרוצדורות מוכרות מתחום מסוים כדי להפיק תועלת ולחקור תחומים אחרים.