Fizika 2018-07-17

Texnologiya - Nanotexnologiya

Texnologiya - Nanotexnologiya

E-mail Üzvlüyü

Tarixdən məlumdur ki, Yerdə həyatın başlanması ilə bütün təbii proseslər insanlar tərəfindən məqsədyönlü şəkildə öyrənilməyə başlandı. Belə ki, insan meydana gəldiyi vaxtdan öz inkişafının hər bir dövründə yeni materialların əldə edilməsi və onların təkmilləşdirilməsi üzərində daim işləyib. İnsan tərəfindən yeni xassələrə malik materiallardan istifadə edilməsi, onların alınması və emalı öz növbəsində yeni texnologiyaların yaranmasına səbəb oldu.

Materialı emal etmək və ondan sənayedə son məhsul almaq üçün insan əsrlər boyu müxtəlif növ həndəsi ölçülərə malik materiallardan istifadə etmiş, edir və edəcək. Belə ki, insanın ilk isttifadə etdiyi material çoxlu sayda atomlardan ibarət makro cisim olub. “Makroskopik” (makro – böyük) cisimlər insanın adi gözlə görə bildiyi cisimlərə deyirlər. Ətrafımızda nə görürüksə  hamısı makrocisimlərdir. Lakin lövhənin və stəkanın hazırlanması, parçanın toxunması makrotexnologiyalar adlanır.

Optik mikroskopun kəşf edilməsi insanlarda mikro aləm haqqında təsəvvürlərin formalaşmasına zəmin yaratdı. “Mikposkopik” (mikro – kiçik) cisimlər o cisimlərə deyilir ki, onların ölçüləri 1-100 mkm intervalında olsun. Bir daha yadımıza salaq ki, mikro sözönü nəyinsə milyonda bir hissəsi deməkdir: 1mkm = 10-6m. Bioloji hüceyrə, qan eritrositləri, toxumalar və s. mikroaləmin obyektləridir. Elektron mikrosxemlərinin yaradılması, gen mühəndisliyi nəticəsində gen modifikasiyaları (yəni genlərin dəyişdirilməsi) - bunların hamısı mikroaləmin texnologiyalarıdır. 

19-cu əsrdə müasir mikroskopiyanın, xüsusilə də AQM-nun (Atom-qüvvə mikroskopunun), STM-nun (Skanedici tunel mikropunun) kəşfi nano ölçülü obyektlərin tədqiqinə geniş imkanlar açdı. “Nano” cisimlər o obyektlərə deyilir ki, onların ölçüləri 1-100nm diapazonunda olsun. Nano sözönü (nannos - karlik deməkdir) ixtiyari ölçü vahidinin milyardda bir hissəsi deməkdir: 1nm=10-9m

Bildiyimiz kimi, atom və molekulların da ölçüləri 0.1-1 nm tərtibindədir. Bu ölçü miqyasının kiçikliyini təsəvvürümüzdə canlandırmaq üçün adi insan saçı ilə hər hansı bir molekulu müqayisə etmək kifayətdir. Belə ki. insan saçının qalınlığı bir molekuldan təqribən 60 min dəfə böyükdür, yəni molekul insan saçının en kəsiyinin ölçüsündən 60 min dəfə kiçikdir.

Artıq aydındır ki, nanotexnologiyalar üzrə yaxşı mütəxəssis olmaq üçün, mütləq həm fizika, həm kimya, həm biologiya, həm də informatika sahəsində heç olmasa minimal biliyə malik olmaq ən əsas şərtlərdən biridir. Çünki, nano ölçü səviyyəsində fizika, kimya və biologiya kimi təbiət elmləri arasında sərhəd yox olur və bizim həm orta məktəb kursundan, həm də mexanika, molekulyar fizika, elektrik, atom fizikası kurslarından öyrəndiyimiz qanun və qaydalar, maddələrin xassələri öz mahiyyətini itirir. Burada kvant mexaniki qanunlara tabe olan yeni xassələr meydana çixir. Ona görə də nanotexnologiyalar maddənin gizli qalan, bizə məlum olmayan və qiymətli xassələrini öyrənən texnologiyalardır desək, səhv etmərik. Bu deyilənlərdən aydın olur ki, nanotexnologiyalar bizə atom və molekul ölçülü obyektlərlə işləməyə imkan verməklə yanaşı, yeni, qeyri-adi xassələrə malik quruluşlar, obyektlər yaranmağa geniş imkanlar açacaq.

Alimlər hesab edirlər ki, 21-ci əsr tarixə məhz nanotexnologiyalar dövrü kimi düşəcək. Amerikalı fizik E.Tellerin “kim tezliklə nanotexnologiyalara yiyələnsə, o da 21-ci əsrin texnosferasında özünə layiqli yer tuta biləcək” fikri yerində söylənilmiş fikirdir.

“Nə üçün məhz nano ölçü alimləri bu qədər cəlb edir?” Bu suala cavab vermək üçün fikrimizdə sadə bir təcrübəni canlandıraq: tutaq ki, bizə çoxlu sayda atomlardan ibarət və tərəfləri 1 m olan qızıl kub verilib. Bu kubun ümumi səthinin sahəsi 6m2 -a bərabər olacaq. Əgər biz bu kubu 8 eyni hissəyə bölsək görərik ki, alınan bu kubların tərəflərinin ölçüləri əvvəlkindən 2 dəfə kiçik, onların ümumi sahəsi isə 2 dəfə çox olacaq. Bu bölgünü davam edək. Yenə də hər bir kubu 8 kuba bölək. Onda S= 6·(1⁄4 m)2 ·64=24 m2 alarıq. Sual verə bilərsiz ki, mən bununla nə demək istəyirəm? Mən sizlərə onu çatdırmaq istəyirəm ki, ölçü kiçildikcə, ümumi səthə düşən pay artır.

Bu bölgünü molekul ölçüləri tərtibinə qədər davam etdirsək, bütün molekulların səthi molekullar (yəni bütün molekullar səthdə yerləşəcəklər) olduğunu görərik. Bu halda sahənin də böyüdüyünün şahidi olacağıq. Bildiyimiz kimi, səthi atomlar həcmli atomlarla müqayisədə daha hərəkətli, daha mütəhərrik və daha böyük reaksiya qabiliyyətinə malik olurlar. Bu səbəbdən də onlar asanlıqla elektron verə və ala bildikləri üçün yeni qeyri-adi xassələrə malik olurlar. Məhz bu yeni xassələrin meydana gəldiyi səviyyə nano səviyyə adlanır. Nano səviyyədə bizim öyrəndiyimiz bir çox fiziki qanunlar öz mahiyyətlərini itirir.


Android Proqramı Yüklə

Android proqramı yükləyərək elmi-texnoloji yeniliklərdən məlumat ala, kitabxanadan istifadə edə, video dərsliklərdən yararlana bilərsiniz.

Yüklə

Ən Çox Oxunanlar

1

Kufus Politalamiya

Müəllif: Əlibaba Əliyev
3

Qanın laxtalanması

Müəllif: Xəyal Hüseynov
4

Konyak istehsalının tarixi

Müəllif: Əlibaba Əliyev
5

Bal arıları haqqında 8 məlumat

Müəllif: Əlibaba Əliyev

E-mail Üzvlüyü

E-mail vasitəsilə məlumatlanmaq istəyirsinizsə abunə olmağı unutmayın.

Tövsiyə