Nanoinženýrství - Nanoengineering

Nanoengineering je praxe inženýrství v nanoměřítku . Název odvozuje od nanometru , měrné jednotky rovnající se jedné miliardtině metru.

Nanoinženýrství je do značné míry synonymem pro nanotechnologie , ale zdůrazňuje spíše inženýrské než čistě vědecké aspekty oboru.

Dějiny

  • 4. století Řím: Lycurgus Cup byl vytvořen pomocí dichroického skla, které je produktem nanoengineeringu
  • 6. – 15. Století: V evropských katedrálách byla vytvořena vitrážová okna, která obsahovala nanočástice chloridu zlata nebo jiných oxidů nebo chloridů kovů. Tyto nanočástice dodávají sklu živé barvy.
  • 9. – 17. Století: Na vnější straně keramiky byla použita jiskřivá vrstva obsahující stříbro, měď nebo jiné kovové nanočástice.
  • 13. – 18. Století: „Damaškové“ čepele šavle byly vyrobeny pomocí technik, které vedly k nanotrubicím a cementitovým nanodrátům.
  • 1950: Victor La Mer a Robert Dinegar vytvořili proces, který se používal k výrobě specializovaných papírů, barev a tenkých filmů na průmyslové úrovni pěstováním monodisperzních koloidních materiálů.
  • 1959: Richard Feynman přednesl první přednášku o molekulárních technologiích a inženýrství nebo jen o nanoinženýrství.
  • 1981: Gerd Binnig a Heinrich Rohrer vynalezli první mikroskop na atomové úrovni zvaný skenovací tunelovací mikroskop, který vědcům umožnil vidět jednotlivé atomy
  • 1991: Uhlíková nanotrubice byla objevena Sumio Iijima, která se stala důležitou díky své síle a elektrické a tepelné vodivosti
  • 2004: SUNY Albany zahájil první vysokoškolský program zaměřený na nanoinženýrství ve Spojených státech. Říkalo se jí College of Nanoscale Science and Engineering
  • 2009-2010: Nadrian Seeman a jeho kolegové vytvořili zařízení pro montáž robotických nanometrů. Tato zařízení by se používala k vytváření 3D struktur DNA pomocí krystalů DNA

Studijní programy

První program nanoinženýrství byl zahájen na University of Toronto v rámci programu Engineering Science jako jedna z možností studia v posledních letech. V roce 2003 zahájil Lund Institute of Technology program v oblasti nanoinženýrství. V roce 2004 byla v areálu univerzity v Albany založena College of Nanoscale Science and Engineering na SUNY Polytechnic Institute . V roce 2005 zavedla University of Waterloo jedinečný program, který nabízí plný titul v oboru nanotechnologického inženýrství. Louisiana Tech University zahájila první program v USA v roce 2005. V roce 2006 zahájila University of Duisburg-Essen bakalářský a magisterský program NanoEngineering. Na rozdíl od raných programů nanoinženýrství byla první nanoinženýrská katedra na světě, která nabízí vysokoškolské i postgraduální tituly, zřízena Kalifornskou univerzitou v San Diegu v roce 2007. V roce 2009 začala University of Toronto nabízet všechny možnosti studia ve strojírenské vědě jako stupňů, čímž se do Kanady dostal druhý stupeň nanoinženýrství. Rice University založila v roce 2016 Katedru materiálových věd a nanoinženýrství (MSNE). DTU Nanotech - katedra mikro- a nanotechnologie - je katedra na Technické univerzitě v Dánsku založená v roce 1990.

V roce 2013 začala Wayne State University nabízet bakalářský certifikát Nanoengineering Undergraduate Certificate Program, který je financován z grantu Nanoengineering Undergraduate Education (NUE) od National Science Foundation . Primárním cílem je nabídnout specializované vysokoškolské školení v oblasti nanotechnologií. Dalšími cíli jsou: 1) naučit vznikající technologie na vysokoškolské úrovni, 2) vyškolit novou adaptivní pracovní sílu a 3) rekvalifikovat pracující inženýry a profesionály.

Techniky

  • Skenovací tunelovací mikroskop (STM) - Lze jej použít jak pro obraz, tak pro manipulaci se strukturami tak malými jako jeden atom.
  • Molekulární samosestavování - Libovolné sekvence DNA lze nyní levně syntetizovat hromadně a použít k vytvoření vlastních proteinů nebo pravidelných vzorců aminokyselin. Podobně se mohou řetězce DNA vázat na další řetězce DNA, což umožňuje vytváření jednoduchých struktur.

Viz také

Reference

externí odkazy