Histoire de la nanotechnologie: 1981-1999

Pour vraiment comprendre la situation de la nanotechnologie, il est utile de revoir la chronologie des découvertes qui nous ont amenés à la compréhension actuelle de la science. L'histoire est le fondement de comprendre l'état actuel de la science et de potentiel commercial.

Une vision pour les applications de la nanotechnologie

Un pionnier dans le développement de la nanotechnologie était Eric Drexler. Alors qu'il était encore étudiant au MIT, Drexler décrit l'approche bottom-up fondamentale à la nanotechnologie dans lequel il décrit comment on peut manipuler des atomes individuels et ainsi synthétiser des matériaux.

Drexler a suggéré que les machines plus petites que les cellules organiques individuels pourraient être créés. Il a appelé ceux-ci nanorobots. Il a prédit que ces machines de réparation cellulaire pourraient être introduits dans la circulation sanguine d'une personne à guérir des maladies ou libérées dans l'air pour éliminer la pollution.

Son livre, Les moteurs de la création: la prochaine ère de la nanotechnologie, publié en 1986, est un texte fondateur dans le domaine. Il a également été la première personne à être accordé un doctorat en nanotechnologie moléculaire.

STM organise atomes

En 1981, Gerd Binning et Heinrich Rohrer d'IBM Zurich inventé une machine nommée le microscope à effet tunnel (STM). La STM a été construit à des atomes d'image, mais il se trouve, il peut aussi les déplacer. Un célèbre démonstration de cette venue en 1989 quand Don Eigler d'IBM disposé 35 atomes sur une surface en nickel pour épeler IBM.

Buckyballs et les nanotubes sont découverts

En 1985, entre l'introduction de la STM et de la célèbre démonstration de comment il pourrait organiser des atomes, un chimiste britannique du nom de Harry Kroto a noté que des chaînes d'atomes de carbone sont présents trillions de kilomètres dans l'espace. Kroto conjecturé que ces chaînes pourraient avoir été créés dans l'atmosphère des étoiles géantes rouges.

Autour de ce temps, Kroto connecté avec Richard Smalley et Robert Curl, des chercheurs américains de l'Université Rice étudier amas d'atomes qui ont été générés quand ils vaporisés échantillons de métal ou de semi-conducteurs. Ce trio se sont réunis lors Kroto est venu aux États d'utiliser l'équipement haut de gamme de l'Université Rice. Pour reproduire les conditions très chaudes qui existent dans l'atmosphère d'une étoile géante rouge, ils vaporisés graphite.

La procédure produit des molécules de carbone jamais observée auparavant. Ils ont noté que la molécule la plus commune contenait 60 atomes de carbone. Parce que les molécules semblaient stables, Kroto, Smalley, Curl et deviné qu'ils étaient sphérique, parce que les molécules sphériques ont tendance à être plus stable. Les trois scientifiques finalement déterminé que la combinaison de 60 atomes de carbone dans une forme sphérique requis verrouillage hexagones et pentagones.

Ils ont appelé cette structure buckyball. Le fullerène est aussi parfois appelé C60 pour les 60 atomes de carbone qu'il contient.

En 1991, vint la découverte de minuscules aiguilles de carbone qui courent partout de 1 nm à 100 nm de diamètre. Ces tubes sont constitués d'atomes de carbone reliés en hexagones et pentagones comme fullerènes mais dans une forme cylindrique. Ils ont été découverts par Sumino Iijima, qui les a nommés des nanotubes de carbone.

Iijima a examiné certains suie de carbone sous un microscope électronique et est rendu compte que de petits cylindres de matière constitué d'un treillis d'atomes de carbone sont apparus dans l'échantillon avec fullerènes. Il se rendit compte que les nanotubes de carbone sont buckyballs dont les extrémités ont pas plié autour pour créer une sphère.

Les nanotubes sont de deux types: nanotubes monoparois (SWNT) et nanotubes multiparois (MWNTs). Le SWNT forme un cylindre simple couche et est le type de nanotube plus couramment utilisé. Les MWNT est composé de plusieurs cylindres rentré dans l'autre.