Войти
История нанотехнологий прослеживает развитие концепций и экспериментальные работы, подпадающие под широкую категорию нанотехнологии. Хотя нанотехнология появилась в научных исследованиях сравнительно недавно, ее основные концепции развивались в течение более длительного периода времени. Появление нанотехнологий в 1980-х годах было вызвано слиянием экспериментальных достижений, таких как изобретение сканирующего туннельного микроскопа в 1981 году и открытие фуллеренов в 1985 году, с выяснением и популяризация концептуальной основы для целей нанотехнологии, начиная с публикации в 1986 году книги Engines of Creation. Эта область была предметом растущей осведомленности общественности и споров в начале 2000-х годов, когда велись активные дебаты как о ее потенциальных последствиях, так и о возможности применения, предусмотренном сторонниками молекулярной нанотехнологии, и с правительствами, стремящимися продвигать и финансировать исследования в области нанотехнологий. В начале 2000-х также начались коммерческие применения нанотехнологий, хотя они были ограничены массовыми применениями наноматериалов, а не преобразующими приложениями, предусмотренными в данной области.
Самые ранние свидетельства использования и применения нанотехнологий могут быть прослеживается до углеродных нанотрубок, цементита нанопроволок, обнаруженных в микроструктуре сталь wootz, производимая в древней Индии с 600 г. до н.э. и экспортируемая по всему миру.
Хотя наночастицы ассоциируются с современной наукой, они использовались ремесленниками до сих пор. еще в IX веке в Месопотамии для создания эффекта сверкающего на поверхности горшков.
В наше время керамика из Средние века и Ренессанс часто сохраняют отчетливый металлический блеск золотого или медного цвета. Этот блеск вызван металлической пленкой, которая была нанесена на прозрачную поверхность остекления, которое содержит диспергированные наночастицы серебра и меди. однородно в стекловидной матрице керамической глазури. Эти наночастицы создаются мастерами путем добавления меди и серебра солей и оксидов вместе с уксусом, охра и глина на поверхности глазурованной керамики. Эта техника зародилась в мусульманском мире. Поскольку мусульманам не разрешалось использовать золото в художественных представлениях, они искали способ создать подобный эффект без использования настоящего золота. Решением, которое они нашли, было использование блеска.
Ричард Фейнман выступил в 1959 году с докладом, который много лет спустя вдохновил концептуальные основы нанотехнологии. Американцы физик Ричард Фейнман прочитал лекцию «На дне много места » на встрече Американского физического общества в Калифорнийском технологическом институте 29 декабря 1959 года, который, как часто считается, послужил источником вдохновения для области нанотехнологий. Фейнман описал процесс, с помощью которого можно развить способность манипулировать отдельными атомами и молекулами, используя один набор точных инструментов для создания и управления другим пропорционально меньшим набором, и так далее до необходимого масштаба. В ходе этого, как он отметил, проблемы масштабирования будут возникать из-за изменения величины различных физических явлений: сила тяжести станет менее важной, поверхностное натяжение и притяжение Ван-дер-Ваальса станет более значительным.
После смерти Фейнмана ученый, изучающий историческое развитие нанотехнологий, пришел к выводу, что его реальная роль в катализе исследований нанотехнологий была ограничена, основываясь на воспоминаниях многих людей, активно работавших в зарождающейся области в 1980-х годах и 1990-е гг. Крис Туми, культурный антрополог из Университета Южной Каролины, обнаружил, что опубликованные версии выступления Фейнмана оказали незначительное влияние в течение двадцати лет после его первой публикации, по оценке цитирований в научной литературе, и не намного большего влияния за десятилетие после изобретения сканирующего туннельного микроскопа в 1981 году. Впоследствии интерес к «Пространству места» в научной литературе значительно возрос в начале 1990-х. Вероятно, это связано с тем, что термин «нанотехнология» привлек серьезное внимание незадолго до этого, после того, как его использовал К. Эрик Дрекслер в своей книге 1986 года Двигатели созидания: грядущая эра нанотехнологий, в которой была взята концепция Фейнмана о миллионе крошечных фабрик и добавлена идея о том, что они могут создавать больше копий самих себя с помощью компьютера. управление вместо управления человеком-оператором; и в статье на обложке, озаглавленной «Нанотехнологии», опубликованной позже в том же году в массовом научном журнале Omni. Анализ Туми также включает комментарии выдающихся ученых в области нанотехнологий, которые говорят, что «Много места» не повлияло на их ранние работы, и фактически большинство из них не читали его до более позднего времени.
Эти и другие разработки Намек на то, что повторное открытие книги Фейнмана «Изобилие места» задним числом дало нанотехнологиям упакованную историю, которая давала начало декабрю 1959 года, плюс связь с харизмой и гением Ричарда Фейнмана. Статус Фейнмана как нобелевского лауреата и знаковой фигуры науки 20-го века, несомненно, помог защитникам нанотехнологий и обеспечил ценную интеллектуальную связь с прошлым.
Японский ученый по имени Норио Танигучи of Токийский университет науки был первым, кто использовал термин «нанотехнология» на конференции 1974 года для описания полупроводниковых процессов, таких как осаждение тонких пленок и ионно-лучевое измельчение, демонстрируя контроль характеристик порядка нанометра. Его определение было таким: «Нанотехнология в основном состоит из обработки, разделения, консолидации и деформации материалов одним атомом или одной молекулой». Однако этот термин не использовался снова до 1981 года, когда Эрик Дрекслер, который не знал, что Танигучи ранее использовал этот термин, опубликовал свою первую статью о нанотехнологиях в 1981 году.
К. Эрик Дрекслер разработал и популяризировал концепцию нанотехнологии и основал область молекулярной нанотехнологии.. В 1980-х годах идея нанотехнологии как детерминированной, а не стохастической, обработки Концепция отдельных атомов и молекул была концептуально глубоко исследована К. Эриком Дрекслером, который продвигал технологическое значение наномасштабных явлений и устройств в своих выступлениях и двух влиятельных книгах.
В 1980 году Дрекслер столкнулся с провокационным выступлением Фейнмана 1959 года «На дне много места», когда готовил свою первоначальную научную статью на эту тему «Молекулярная инженерия: подход к развитию общих возможностей для молекулярных манипуляций. », Опубликованный в Proceedings of the National Academy of Sciences в 1981 году. Термин« нанотехнология »(который соответствует « нанотехнологии » Танигучи) был независимо применен Дрекслером в его книге 1986 года Engines of Creation : Грядущая эра нанотехнологий, предложившая идею наноразмерного «ассемблера», который мог бы создавать копии самого себя и других объектов произвольной сложности. Он также впервые опубликовал термин «серая слизь », чтобы описать, что могло бы произойти, если бы гипотетическая самовоспроизводящаяся машина, способная к независимой работе, была сконструирована и выпущена. Представление Дрекслера о нанотехнологиях часто называют «молекулярной нанотехнологией » (MNT) или «молекулярным производством».
Его докторская степень 1991 г. Работа в MIT Media Lab была первой докторской степенью по теме молекулярной нанотехнологии, и (после некоторого редактирования) его диссертация «Молекулярные машины и производство с применением в вычислениях» была опубликована как «Наносистемы: молекулярные машины»., Производство и вычисления, получившая награду Ассоциации американских издателей за лучшую книгу по информатике в 1992 году. Дрекслер основал Foresight Institute в 1986 году с миссией «Подготовка к нанотехнологиям». Дрекслер больше не является членом Института предвидения.
В наноэлектронике наноразмерная толщина была продемонстрирована в оксиде затвора и тонкие пленки, которые использовались в транзисторах еще в 1960-х годах, но только в конце 1990-х годов MOSFET (полевые транзисторы металл-оксид-полупроводник) с наноразмерной длиной затвор. Нанотехнологии и нанонаука получили импульс в начале 1980-х годов с двумя основными событиями: рождением кластерной науки и изобретением сканирующий туннельный микроскоп (STM). Эти разработки привели к открытию фуллеренов в 1985 году и структурному отнесению углеродных нанотрубок в 1991 году. 168>FinFET в 1990-х годах заложил основы для производства современных наноэлектронных полупроводниковых устройств.
Мохамед Аталла (слева) и Давон Канг (справа) демонстрирует MOSFET с толщиной оксида затвора 100 нм в 1960 году и нанослой-основание M – S-переход транзистор с использованием тонких пленок толщиной 10 нм в 1962 году. В 1960 году египетский инженер Мохамед Аталла и корейский инженер Давон Канг в Bell Labs изготовил первый MOSFET (полевой транзистор металл-оксид-полупроводник) с оксидом затвора толщиной 100 нм, вместе с длиной затвора длиной 20 мкм. В 1962 году Аталла и Канг изготовили нанослой-основание переход металл-полупроводник (переход M – S) транзистор, в котором использовалось золото (Au) тонкий пленки толщиной 10 нм. В 1987 году иранский инженер Биджан Давари возглавил исследовательскую группу IBM, которая продемонстрировала первый полевой МОП-транзистор с толщиной оксида затвора 10 нм с использованием вольфрама -гейт технологии.
Многопозиционные МОП-транзисторы включены масштабирование ниже 20 нм длина затвора, начиная с FinFET (эффект поля плавника транзистор), трехмерный непланарный МОП-транзистор с двумя затворами. FinFET создан на основе транзистора DELTA, разработанного Дай Хисамото, Тору Кага, Йошифуми Кавамото и Эйдзи Такеда в Центральной исследовательской лаборатории Hitachi в 1989 году. В 1997 году DARPA заключило контракт с Исследовательская группа в Калифорнийском университете в Беркли разработала транзистор DELTA глубиной менее микрон. Группа состояла из Хисамото, а также TSMC Ченмин Ху и других международных исследователей, включая Цу-Джэ Кинг Лю, Джеффри Бокор, Хидеки Такеучи, К. Асано, Якуб Кедзерск, Сюэцзюэ Хуанг, Лиланд Чанг, Ник Линдерт, Шибли Ахмед и Сайрус Табери. Команда успешно изготовила устройства FinFET до техпроцесса 17 нм в 1998 году, а затем 15 нм в 2001 году. В 2002 году команда, в которую входили Ю, Чанг, Ахмед, Ху, Лю, Бокор и Табери изготовили устройство 10 нм FinFET.
В 2006 году группа корейских исследователей из Корейского передового института науки и технологий (KAIST) и Национальный центр Nano Fab Center разработал MOSFET 3 нм, самое маленькое в мире наноэлектронное устройство. Он основан на технологии FinFET gate-all-around (GAA).
Герд Бинниг (слева) и Генрих Рорер (справа) получили Нобелевскую премию 1986 года. Премия по физике за изобретение в 1981 году сканирующего туннельного микроскопа.Сканирующий туннельный микроскоп, прибор для визуализации поверхностей на атомном уровне, был разработан в 1981 году Гердом Биннигом и Генрих Рорер в Исследовательской лаборатории IBM в Цюрихе, за что они были удостоены Нобелевской премии по физике в 1986 году. Бинниг, Кальвин Куэт и Кристоф Гербер изобрел первый атомно-силовой микроскоп в 1986 году. Первый коммерчески доступный атомно-силовой микроскоп был представлен в 1989 году.
IBM исследователь Дон Эйглер был первым, кто манипулировал атомами с помощью сканирующего туннельного микроскопа в 1989 году. Он использовал 35 ксеноновых атомов, чтобы разобрать логотип IBM. За эту работу он разделил Премию Кавли 2010 года в области нанонауки.
Науки о интерфейсах и коллоидах существовали почти столетие, прежде чем стали ассоциироваться с нанотехнологиями. Первые наблюдения и измерения размеров наночастиц были выполнены в течение первого десятилетия 20 века Ричардом Адольфом Зигмонди, лауреатом Нобелевской премии по химии 1925 года , который провел подробное исследование золей золота и других наноматериалов с размерами до 10 нм с использованием ультрамикроскопа, который был способен визуализировать частицы, намного меньшие, чем свет с длиной волны. Зигмонди также был первым, кто использовал термин «нанометр» для определения размера частиц. В 1920-х годах Ирвинг Ленгмюр, лауреат Нобелевской премии 1932 года по химии, и Кэтрин Б. Блоджетт представили концепцию монослоя, слоя материала. толщиной в одну молекулу. В начале 1950-х годов Дерягин и Абрикосова провели первое измерение поверхностных сил.
В 1974 году был разработан процесс осаждения атомного слоя для нанесения однородных тонких пленок по одному атомному слою за раз и запатентован Туомо Сунтола и его коллегами в Финляндии.
В другом проекте были изучены синтез и свойства полупроводниковых нанокристаллов. Это привело к быстрому увеличению числа полупроводников наночастиц квантовых точек.
Гарри Крото (слева) получил Нобелевскую премию по химии 1996 года вместе с Ричардом Смолли (на фото ниже) и Роберта Керла за их открытие в 1985 году бакминстерфуллерена, а Сумио Иидзима (справа) получил первую премию Кавли в 2008 году в области нанонауки за открытие в 1991 году углеродных нанотрубок.Фуллерены были открыты в 1985 году Гарри Крото, Ричардом Смолли и Робертом Керлом, которые вместе получили Нобелевскую премию по химии в 1996 году. Исследования Смолли в области физической химии исследовали формирование неорганических и полупроводниковых кластеров с использованием импульсных молекулярных пучков и времяпролетной масс-спектрометрии. В результате этого опыта Кёрл познакомил его с Крото, чтобы исследовать вопрос о составляющих астрономической пыли. Это богатые углеродом зерна, выброшенные старыми звездами, такими как R Corona Borealis. Результатом этого сотрудничества стало открытие C 60 и фуллеренов как третьей аллотропной формы углерода. Последующие открытия включали эндоэдральные фуллерены и более крупное семейство фуллеренов в следующем году.
Открытие углеродных нанотрубок в значительной степени приписывается Сумио Ииджима из NEC в 1991 году, хотя углеродные нанотрубки производились и наблюдались в различных условиях до 1991 года. Открытие Иидзимой многослойных углеродных нанотрубок в нерастворимом материале графитовых стержней, полученных дугой, в 1991 году и независимое предсказание Минтмайра, Данлэпа и Уайта о том, что если можно будет сделать однослойные углеродные нанотрубки, то они будут демонстрировать замечательные проводящие свойства, помогло создать первоначальный шум, который теперь связан с углеродными нанотрубками. Исследования нанотрубок значительно ускорились после независимых открытий Бетьюном из IBM и Иидзима из NEC однослойных углеродных нанотрубок и методов их специального производства путем добавления катализаторов на основе переходных металлов к углероду в дуговом разряде.
В начале 1990-х Хаффман и Кретчмер из Университета Аризоны открыли, как синтезировать и очищать большие количества фуллеренов. Это открыло дверь к их характеристике и функционализации сотнями исследователей в государственных и промышленных лабораториях. Вскоре после этого было обнаружено, что легированный рубидием C 60 является среднетемпературным (Tc = 32 K) сверхпроводником. На собрании Общества исследования материалов в 1992 году доктор Т. Эббесен (NEC) рассказал очарованной аудитории о своем открытии и описании углеродных нанотрубок. Это мероприятие отправило присутствующих и других участников его презентации в свои лаборатории, чтобы воспроизвести и продвинуть вперед эти открытия. Используя те же или аналогичные инструменты, которые использовали Хаффман и Крачмер, сотни исследователей продолжили развитие области нанотехнологий на основе нанотрубок.
Михаил Роко из Национального научного фонда официально предложил Национальную нанотехнологическую инициативу Белый дом, и был ключевым архитектором на начальном этапе его разработки. Национальная нанотехнологическая инициатива - это Соединенные Штаты федеральная программа исследований и разработок в области нанотехнологий . «NNI служит центральной точкой связи, сотрудничества и взаимодействия для всех федеральных агентств, занимающихся исследованиями в области нанотехнологий, объединяя знания, необходимые для развития этой широкой и сложной области». Его цели - продвижение исследований в области нанотехнологий мирового уровня и Программа развития (НИОКР), содействие передаче новых технологий в продукты для коммерческого и общественного блага, развитие и поддержание образовательных ресурсов, квалифицированной рабочей силы, вспомогательной инфраструктуры и инструментов для продвижения нанотехнологий, а также поддержка ответственного развития нанотехнологий. возглавил Михаил Роко, который официально предложил Национальную нанотехнологическую инициативу Управлению по науке и технологической политике во время администрации Клинтона в 1999 году и был ключевым архитектором в ее разработке. в настоящее время является старшим советником по нанотехнологиям в Национальном научном фонде, а также председателем-основателем Подкомитет Национального совета по науке и технологиям по наноразмерной науке, технике и технологиям
Президент Билл Клинтон выступал за развитие нанотехнологий. В своем выступлении 21 января 2000 года в Калифорнийском технологическом институте Клинтон сказал: «Для достижения некоторых из наших исследовательских целей может потребоваться двадцать или более лет, но именно поэтому федеральные органы играют важную роль. правительство." Статус Фейнмана и концепция производства атомарной точности сыграли роль в обеспечении финансирования исследований в области нанотехнологий, как упоминалось в речи президента Клинтона:
Мой бюджет поддерживает новую крупную национальную инициативу по нанотехнологиям стоимостью 500 миллионов долларов. Калтех не новичок в идее нанотехнологий, способных управлять материей на атомном и молекулярном уровне. Более 40 лет назад Ричард Фейнман из Калифорнийского технологического института спросил: «Что бы произошло, если бы мы могли расположить атомы один за другим так, как мы хотим?»
Президент Джордж Буш еще больше увеличил финансирование нанотехнологий. 3 декабря 2003 года Буш подписал закон Закон о нанотехнологических исследованиях и разработках 21 века, который разрешает расходы пяти участвующих агентств на общую сумму 3,63 миллиарда долларов США в течение четырех лет. Дополнение к бюджету NNI на 2009 финансовый год предоставляет NNI 1,5 миллиарда долларов, что отражает устойчивый рост инвестиций в нанотехнологии.
Более шестидесяти стран создали нанотехнологии исследования и государственные программы развития (НИОКР) в период с 2001 по 2004 год. Государственное финансирование было превышено корпоративными расходами на НИОКР в области нанотехнологий, при этом большая часть финансирования поступала от корпораций, базирующихся в США, Японии и Германии. В пятерку крупнейших организаций, подавших наибольшее количество интеллектуальных патентов на НИОКР в области нанотехнологий в период с 1970 по 2011 гг., Были Samsung Electronics (2578 первых патентов), Nippon Steel (1490 первых патентов), IBM. (1360 первых патентов), Toshiba (1298 первых патентов) и Canon (1162 первых патента). В пятерку крупнейших организаций, опубликовавших наибольшее количество научных работ по нанотехнологическим исследованиям в период с 1970 по 2012 годы, вошли Китайская академия наук, Российская академия наук, Национальный центр научных исследований., Токийский университет и Университет Осаки.
Почему мы не нужны будущему »- это статья, написанная Биллом Джоем, в то время главным научным сотрудником Sun Microsystems, в апрельском номере журнала Wired за 2000 год.. В статье он утверждает, что «наши самые мощные технологии 21-го века - робототехника, генная инженерия и нанотехнологии - угрожают сделать людей исчезающие виды. " Джой утверждает, что развивающиеся технологии представляют гораздо большую опасность для человечества, чем любые технологии, которые когда-либо были представлены. В частности, он специализируется на генетике, нанотехнологиях и робототехнике. Он утверждает, что технологии разрушения 20-го века, такие как ядерная бомба, были ограничены крупными правительствами из-за сложности и стоимости таких устройств, а также из-за сложности получения необходимых материалов. Он также выражает озабоченность по поводу увеличения мощности компьютеров. Его беспокоит то, что компьютеры со временем станут более умными, чем мы, что приведет к таким антиутопическим сценариям, как бунт роботов. Он особенно цитирует Унабомбера по этой теме. После публикации статьи Билл Джой предложил оценить технологии, чтобы оценить их скрытые опасности, а также попросить ученых отказаться от работы над технологиями, которые потенциально могут причинить вред.
В статье AAAS Ежегодник политики в области науки и технологий за 2001 год, озаглавленной «Ответ Биллу Джою и мрачным технофутуристам», Билла Джоя критиковали за то, что он имел технологическое видение туннеля в своем предсказании: не принимая во внимание социальные факторы. В статье Рэя Курцвейла Сингулярность близка он поставил под сомнение регулирование потенциально опасных технологий, задав вопрос: «Должны ли мы рассказать миллионам людей, страдающих от рака и других разрушительных состояний, что мы отменить разработку всех биоинженерных методов лечения, потому что существует риск того, что эти же технологии когда-нибудь могут быть использованы в злонамеренных целях? ».
Prey - это роман 2002 года Майкла Крайтона, в котором рассказывается об искусственном рое нанороботов, которые развивают интеллект и угрожают своим изобретателям-людям. Роман вызвал опасения в сообществе нанотехнологов, что роман может негативно повлиять на общественное восприятие нанотехнологий, вызывая страх перед подобным сценарием в реальной жизни.
Ричард Смолли, наиболее известный за совместное открытие молекулы «бакибола» в форме футбольного мяча и ведущий защитник нанотехнологий и их многочисленных приложений, был откровенным критиком идеи молекулярных ассемблеров, которую отстаивал Эрик Дрекслер. В 2001 году он представил научные возражения против них, нападая на понятие универсальных ассемблеров в статье 2001 Scientific American, что привело к опровержению позже в том же году от Дрекслера и его коллег и, в конечном итоге, к обмену мнениями. из открытых писем в 2003 году.
Смолли критиковал работу Дрекслера по нанотехнологиям как наивную, утверждая, что химия чрезвычайно сложна, реакции трудно контролировать, и что универсальный ассемблер - это научная фантастика. Смолли считал, что такие ассемблеры физически невозможны, и выдвигал против них научные возражения. Его два основных технических возражения, которые он назвал «проблемой толстых пальцев» и «проблемой липких пальцев», были против того, чтобы молекулярные ассемблеры могли точно выбирать и размещать отдельные атомы. Он также считал, что рассуждения Дрекслера об апокалиптических опасностях молекулярных ассемблеров угрожают общественной поддержке развития нанотехнологий.
Смолли сначала утверждал, что «толстые пальцы» сделали MNT невозможным. Позже он утверждал, что наномашины должны больше напоминать химические ферменты, чем ассемблеры Дрекслера, и могут работать только в воде. Он полагал, что это исключит возможность «молекулярных ассемблеров», которые работали бы путем точного отбора и размещения отдельных атомов. Кроме того, Смолли утверждал, что почти вся современная химия включает реакции, протекающие в растворителе (обычно в воде), потому что маленькие молекулы растворителя вносят большой вклад, например, снижение энергии связи для переходных состояний. Поскольку почти вся известная химия требует растворителя, Смолли считал, что предложение Дрекслера об использовании среды с высоким вакуумом неосуществимо.
Смолли также считал, что предположения Дрекслера об апокалиптических опасностях самовоспроизводящихся машин, которые приравниваются к «молекулярным ассемблерам», поставят под угрозу общественную поддержку развития нанотехнологий. Чтобы обсудить дебаты между Дрекслером и Смолли относительно молекулярных ассемблеров Chemical Engineering News опубликовали контрапункт, состоящий из обмена письмами, в которых рассматривались проблемы.
Дрекслер и его коллеги ответили на эти два вопроса. выпусков в публикации 2001 года. Дрекслер и его коллеги отметили, что Дрекслер никогда не предлагал универсальных ассемблеров, способных сделать что угодно, а вместо этого предлагал более ограниченные ассемблеры, способные производить очень широкий спектр вещей. Они поставили под сомнение соответствие аргументов Смолли более конкретным предложениям, выдвинутым в «Наносистемах». Дрекслер утверждал, что оба аргумента были соломенными людьми, а в случае ферментов профессор Клибанов писал в 1994 году: «... использование фермента в органических растворителях устраняет несколько препятствий...» Дрекслер также обращается к этому in Nanosystems, показывая математически, что хорошо спроектированные катализаторы могут обеспечивать эффекты растворителя и в принципе могут быть даже более эффективными, чем могла бы быть реакция растворитель / фермент. Дрекслеру было трудно заставить Смолли ответить, но в декабре 2003 года Chemical Engineering News провел дискуссию из 4 частей.
Рэй Курцвейл посвятил четыре страницы своей книги «Сингулярность близка» 'чтобы показать, что аргументы Ричарда Смолли недействительны, и оспорить их по пунктам. Курцвейл заканчивает тем, что заявляет, что видения Дрекслера вполне осуществимы и даже уже происходят.
Королевское общество и Королевская академия of Engineering в 2004 г. о последствиях нанонауки и нанотехнологий был вдохновлен озабоченностью принца Чарльза по поводу нанотехнологий, включая молекулярное производство. Однако в докладе почти не говорится о молекулярном производстве. Фактически, слово «Дрекслер » встречается в тексте отчета только один раз (мимоходом), а «молекулярное производство» или «молекулярная нанотехнология » вообще не встречается. В отчете рассматриваются различные риски наноразмерных технологий, такие как токсикология наночастиц. Он также предоставляет полезный обзор нескольких наноразмерных полей. Отчет содержит приложение (приложение) по серой слизи, в котором приводится более слабый вариант оспариваемого аргумента Ричарда Смолли против молекулярного производства. В нем делается вывод об отсутствии свидетельств того, что в обозримом будущем будут разработаны автономные самовоспроизводящиеся наномашины, и предлагается, чтобы регуляторы больше интересовались вопросами токсикологии наночастиц.
В начале 2000-х годов началось использование нанотехнологий в коммерческих продуктах, хотя большинство приложений ограничиваются массовым использованием пассивных наноматериалов. Примеры включают наночастицы диоксида титана и оксида цинка в солнцезащитных кремах, косметике и некоторых пищевых продуктах; наночастицы серебра в пищевой упаковке, одежде, дезинфицирующих средствах и бытовых приборах, таких как Silver Nano ; углеродные нанотрубки для грязеотталкивающих тканей; и оксид церия в качестве топливного катализатора. По оценкам проекта по развивающимся нанотехнологиям, по состоянию на 10 марта 2011 г., более 1300 продуктов нанотехнологий, определенных производителем, являются общедоступными, причем новые продукты поступают на рынок с частотой 3-4 раза в неделю.
Национальный научный фонд финансировал исследователя Дэвида Берубе для изучения области нанотехнологий. Его результаты опубликованы в монографии Nano-Hype: The Truth Behind the Nanotechnology Buzz. В этом исследовании делается вывод о том, что большая часть того, что продается как «нанотехнологии», на самом деле представляет собой переработку прямого материаловедения, что ведет к «нанотехнологической отрасли, построенной исключительно на продаже нанотрубок, нанопроволок и тому подобного», которая «в конечном итоге приведет к немногие поставщики продают продукцию с низкой маржой в огромных объемах ». Дальнейшие приложения, которые требуют реальных манипуляций или расположения наноразмерных компонентов, ждут дальнейших исследований. Хотя технологии, обозначенные термином« нано », иногда мало связаны с наиболее амбициозными и преобразующими Подобные технологические цели в предложениях по молекулярному производству, этот термин до сих пор ассоциируется с такими идеями. По словам Берубе, может существовать опасность того, что «нанопузырь» сформируется или уже формируется из-за использования этого термина учеными и предпринимателями to garner funding, regardless of interest in the transformative possibilities of more ambitious and far-sighted work.
Commercial nanoelectronic semiconductor device fabrication began in the 2010s. In 2013, SK Hynix began commercial mass-production of a 16 nm process,TSMC began production of a 16 nm FinFET process, and Samsung Electronics began production of a 10 nm process.TSMC began production of a 7 nm process in 2017, and Samsung began production of a 5 nm process in 2018. In 2019, Samsung announced plans for the commercial production of a 3 nm GAAFET process by 2021.
