|
Nanofizika fani
1-mavzu: “Nanofizika” faniga kirish
“Nanofizika” faniga kirish. Nanofizikaning asosiy tushunchalari.
“Nanofizika” va nanotexnologiyalarning o’zaro bog’lanishi.
Nanotexnologiyaningkelib chiqish tarixi.
Nanotexnologiyaning kelajakdagi o’rni.
Nano o’lchamli materiallarni xususiyatlari.
“Nanofizika” va Nanotexnologiyalar haqida asosiy tushunchalar, nanotexnologiyaning kelib chiqishi, tarixi va kelajakdagi o’rni.
Nano-grekcha so’z bo’lib, ---- juda ham kichgina kichgina o’lcham. O’lchov birligi metr bo’lsa, uning milliyarddan bir bo’lagi. Asalan: 1 nm (nanometr) = 10-9 metr. Bir atom sloy (qatlam) ~ 10-10 m, bir atom o’lchami ~2 A0. Masalan: Vodorod (H) atomi ~1 A0 . Oltin (Au) atomi ~ 3 A0 uran (U)~4,4 A0 . 10-ta vodorod atomi qator joylashtirilsa ~ 1 nm ni tashkil etadi. Rasm-1.
1-rasm. Atom va molekulalarning nanoo’lchami
Nanotexnologiya – so’ziga juda ko’plab ta’rif berish mumkin. Nanotexnologiya bu kamida bitta yo’nalishda o’lchamlari 1-100 nm orasida bo’lgan materiallar olish va ishlov berish, hamda ular asosida noyob xususiyatli elektron asboblar va qurilmalar tayyorlash usullarining majmuasidir.
2. Nanotexnologiyalar 1-100 nm oralig’ida alohida atom va molekulalar bilan monikulyatsiya qilishga asoslangan nanotexnologiyalar va usullar majmuasidir. Nanotexnologiyslsrda fanning ilg’or yutuqlaridan foydalanishi uning yuqori texnologiyalar qatoriga qo’shish imkonini beradi.
Nanozarracha – atrofdagi muhitdagi muhit bilan aniq ifodalangan chegarasi mavjud, uch o’lchovning hammasiga 1 dan 100 nm o’lchamga ega qattiq fazadagi yakka joylashgan boyektdir.
Nanokristall – Moddaning ko’rinishi kristalldan iborat bo’lib, bir xil nanostrukturali, modda miqdori miqdori eng kam bo’ladi. Masalan: 100 ta atomdan iborat bo’lsa, molekula 10 tagacha bo’lishi mumkin.
Nanostruktura – Ikki yoki undan oshiq nanokristalldan tashkil topgan bo’lib, ularning bog’lanishi Van-der-Vals kuchi ko’rinishida bog’langan bo’ladi.
Nanomaterial – Bu shunday materialki, uning struktura tuzilishini tashkil etgan bo’lakchgalari hech bo’lmaganda bir yo’nalishda 100 nm dan oshmaydi. Bunday materiallar butunlay yangi xossalar va funksiyalar xarakteristikasiga ega bo’ladi.
Nanoelektronika – Fan va texnikaning hozirgi zamonda qo’lanilayotgan bo’lim bo’lib, nanoo’lchamli elementlar qo’shib, elektron asboblar yaratish va ularni o’rganish va ishlatish bilan shug’ullanadi.
Nanofizika – nanoo’lchamli moddiy ob’yektlar yoki ularga qaraganda yuqori o’lchamga ega, ammo nanoo’lchamli elementlar asosida ma’lum tartibda joylashgan tizimlarning xossalarini o’rganish, tushuntirib berish va oldindan ayta bilishga asoslangan bo’limlar tizimidir.
Nanofizika – nanoo’lchamli elementlarfdan tuzilgan moddalar va ular asosida yaratilgan asbob va qurilmalarning fizikviy xossa va xususiyatlarini o’rganadigan Va uni tushuntiradigan bo’limlar majmuasidir.
Nobel mukofoti laureati, yirik fizik, amerikalik olim Richard Feynman nanotexnologiyalarning asoschisi hisoblanadi. 1959 yilda Kaliforniya texnologiya institutida fiziklar anjumanida ma’ruza qiladi. “Pastda hali ko’p joy bor. Yangi fizika dunyosiga taklif” ma’ruzasida bashorat, qator g’oyalarni ilgari suradi. Shulardan biri nanoo’lchamli qurilmalarni yig’ish va ular bilan ishlashmumkinligi to’g’risidagi g’oyadir.
Tabiatda mavjud barcha narsalarning xususiyatlari, ular tuzilgan moddalar atomlarining turiga, ularning o’zaro joylashishi tartibiga (yoki struktura) bog’liq bo’ladi. Biz oldindan belgiilangan xususiyatlarga ega bo’yektlarni atomlardan yig’ishimiz mumkin ekan. Bunda tabiatga hech qanday to’siq yo’q. Shu g’oya asosida skanlovchi elektron mikroskoplar yasalgan va ularda shu g’oyani amalga oshirish mumkin.
Nnotexnologiya – Zamonaviy texnologiyalarning yangi yo’nalishi bo’lib, maqsadi qurilmalar hajmini maksimal darajada kichraytirish va ishlashi uchun energiya sarfini o’nlab, ayrim hollarda yuzlab marotaba kamaytirishdan iboratdir. Bu usul insoniyat oldiga ko’ndalang turgan bir qator dolzarb muammolar, energetika sohasidagi muammolardan tortib, tibbiyotdagi bedavo dardlarni davolashgacha bo’lgan ko’plab masalalarning ijobiy yechimigacha olib boradi. Nanotexnolgiyaning fan sifatida kirib kelishi fanda revolyutsiya darajasigacha ko’tarildi. Nanotexnologiyani joriy etishdan maqsad faqat qurilma va asboblarni o’lchamini kichraytirish emas, balki ularni juda tez va aniq ishlashini ta’minlash, materiallarni, energiya va vaqtni tejash hamdir.
Nanotexnologiya atamasini birinchi bo’lib, Yapon olimi Norio Tanaguchi qo’llagan, u nanotexnologiyani “O’ta aniq ishlaydigan va haddan ziyod kichik hajmli texnologiya” ma’nosida tushuntirib o’tadi.
Hozirgi kunda nanotexnologiyalar elektronika, information texnologiyalar, biologiya, ekalogiya, tibbiyot, energetika, mashina sozlik, samalyotsozlik,kosmonavtika, Tabiiy boyliklarni izlab topish va qazib olish sohalarida eng ko’p qo’llaniladi. Bu sohalarning rivojlanishi elektronika va mikroelektronika sohalarida qo’llanilayotgan yangi nanomateriallar olish bilan belgilanadi.. Bular asosida diodlar, taranzistorlar, o’ta kichik hajmli integral sxemalar yaratiladi.
2-rasm. Nanotexnologiyaning rivojlanishi va qo’llanilish sohalari.
“Nanosimlar”ning qalinligi soch tolasidan bir necha ming marta ingichka, amma po’latdan o’n marta mustahkam. Kelajakda bunday simlar sintez qilinishga erishilsa sanoat va texnikada ulkan o’zgarishlar ro’y berishi kutilmoqda. Hozirgi tozalash texnologiyalarda neftning deyarli 20% ni qayta ishlash imkoni yo’q. So’ngi yillarda begona molekulani umuman o’tkazib yubormaydigan nanokatalizatorlar ustida ilmiy tadqiqot ishlari olib borilmoqda. Bunday uskunayordamida neftni 100 % qayta ishlash imkoni tug’iladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
