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出典：Demango23 / Dreamstime
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ナノテクについて疑問に思っているなら、現実はフィクションよりも良くなっています。
数人以上の人々にとって、ナノテクノロジーには本質的に不吉な雰囲気があります。結局のところ、熱心なSF読者は、マイケルクライトンのベストセラー2002年の小説「Prey」の制御不能なナノスウォームをすぐに忘れないでしょう。しかし、10年以上経っても、ナノテクは依然として世界中の研究室でホットな話題であり、かつてほど危険または難解であるとは思えません。最近、ナノテクの研究は、製造業から医療まで、さまざまな分野で進行しており、さまざまな種類のエンジニアリングで役割を果たしています。しかし、多くの流行語のように、多くの人々は、ナノテクノロジーの本当の意味や、ナノテクノロジーの進歩が21世紀の残りの部分にどのように影響するかを知らずに、ナノテクノロジーに精通しています。この小さなテクノロジーがITの世界で生み出している大きな進歩を見てみましょう。
ナノテクノロジーとは？
この種の科学を理解するための最初のステップの1つは、ナノテクノロジーがどのような規模に取り組んでいるかを把握することです。これを行うには、主に2つの方法があります。最初の、より技術的な方法はもう少し簡単です。サイズの基本単位であるナノメートルは、10億分の1メートルです。つまり、ピンの頭のサイズを約100万で割ると、ナノメートルになります。
したがって、ナノテクノロジーは基本的に原子スケールで設計されます。またはほぼ。原子スケールはナノテクスケールよりやや小さいですが、ナノ材料のサイズと天然分子のサイズにはかなりの類似性があります。さらに、原子が一緒になってマクロスケールで何かを作る方法を考えると、現代の産業がどのように顕微鏡構造を使用して製品を作成し、研究を推進しているのかを説明することは非常に理にかなっています。
IT分野のナノテク
それで、何かをとても小さくすることのポイントは何ですか？答えは、何かの小さなビルディングブロックにたどり着いた場合、より強力またはより耐久性のある材料、より良いシールドまたはコーティング、または他の種類の改善を設計できるということです。これは、食品、化粧品、衣料品、健康管理、そしてもちろん電子機器を含む、あらゆる種類の製造における大きな変化を意味します。ナノデザインがプロセッサーやデバイスの標準を急速に刷新しているIT分野ほど、ナノテクの発見によって影響を受ける科学分野はおそらくないのはそのためです。
キャロラインロスは、MITの材料科学および工学部の副部長です。彼女の仕事の多くは、より小さなハードウェアを作成するためのさまざまな新しい方法を扱っており、ナノスケールのエンジニアリングにより、データストレージとロジックアプリケーションの両方の改善を推進できます。ナノテクの最大の可能性は、デバイスの「スケーリングと機能の拡張」にあると彼女は言います。
ナノテクがアセンブリでどのように使用されるかを説明する際に、ロスは基本的にナノスケールで構築されるマイクロ電子デバイスを指します。いくつかの例？ロスは、マイクロプロセッサのトランジスタのチャネル長は通常20〜30ナノメートルであり、メモリチップの最も密集したフィーチャは同様の距離だけ離れており、さまざまな材料層の厚さもナノスケールで測定されると説明します。これにより、これらのシステムがどれほど驚くほど小さいか、そしてさらに小さくすることで何が達成できるかを正確に把握できます。
これらのメモリとマイクロプロセッサは、ナノスケールのデバイスを製造するために必要な形状と構造を形成するナノリソグラフィーを使用して作られています。このプロセスにより、エンジニアは基板上にパターンを配置して、データストレージ、ロジック、センサー、その他の機能のためのソリッドステートデバイスを作成できます。ロスは、光学リソグラフィと呼ばれる一般的な方法が業界標準であると述べていますが、約25ナノメートル以上のスケールに対してのみ有効です。より小さなナノリソグラフィは、電子ビームリソグラフィと呼ばれるプロセスで行うことができますが、ロスはこの方法を低速で比較的高価であると特徴づけています。代わりに、ロスはナノスケールのポリマー材料の自己組織化を検討していますが、これは10ナノメートルの範囲内で効果的であり、これらの小さなデバイスを設計するための最良の新しい方法になる可能性があります。
大きな未来
ナノテクアプリケーションがIT分野およびそれ以上の分野で大きな可能性を秘めていることは明らかですが、これらのアプローチの安全性はまだ空中です。多くの専門家は、ナノテクは革新的で安全かつ制御可能な方法であると主張しますが、レポートは、FDAが一部の消費者製品のナノテクエンジニアリングが深刻な健康被害をもたらす可能性があるという主張を検討していることを示しています。
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最終的に、今日のナノテクノロジーの使用は、科学者が潜在的な結果を研究し続けている一方で、10年前よりもこの種の科学について多くのことを知っていることを示しています。
そして覚えておいてください。世界はかつて、目に見えない電気の力に大いに恐れられていました。それ以来、私たちは、それを私たちの周りに、そして私たちの中にさえ持つことに慣れてきました。ナノテクノロジーにも同じことが当てはまります。それが非常に小さいという事実が、それが私たちに関係する理由であるだけでなく、そのような大きな可能性を与えるものでもあります。