나노기술의 역사

History of nanotechnology
에 관한 일련의 기사의 일부
나노테크놀로지
영향과 응용 프로그램
나노 물질
분자 자가 조립
나노일렉트로닉스
나노미터학
분자나노테크놀로지

나노기술의 역사는 나노기술의 넓은 범주에 속하는 개념과 실험 작업의 발전을 추적한다.나노기술은 과학 연구의 비교적 최근의 발전이지만, 나노기술의 중심 개념의 개발은 더 오랜 기간에 걸쳐 이루어졌다.1980년대 나노기술의 출현은 1981년 주사터널링 현미경의 발명과 1985년 플라렌의 발견과 같은 실험적인 진보의 수렴에 의해 야기되었으며, 1986년 나노기술의 목표를 위한 개념적 프레임워크의 설명과 대중화에 의해 시작되었다.창조의 엔진을 예약합니다.이 분야는 2000년대 초에 대중들의 인식과 논쟁의 대상이 되었으며, 분자 나노 테크놀로지의 옹호자들이 구상한 적용 가능성뿐만 아니라 나노 테크놀로지에 대한 연구 촉진과 자금 지원을 위한 정부 움직임과 함께 잠재적인 의미에 대한 중요한 논쟁의 대상이 되었다.2000년대 초반에는 나노기술의 상업적인 응용도 시작되었지만, 이는 그 분야에서 구상한 변형적인 응용보다는 나노물질의 대량 응용에 국한되었다.

나노물질의 초기 사용

탄소 나노튜브는 기원전 600~300년 경의 인도 킬라디에서 발견된 도기에서 어떻게 형성되었는지, 그리고 탄소 나노튜브를 함유한 물질이 의도적으로 [1]사용되었는지는 알려지지 않았다.서기 900년 경의 재료인 다마스쿠스강에서 시멘타이트 나노와이어가 관찰되었으며, 그 기원과 제조 방법도 알려지지 않았다.[2]

나노 입자는 현대 과학과 관련이 있지만,[3][4] 9세기 메소포타미아에서 항아리 표면에 반짝이는 효과를 내기 위해 장인에 의해 사용되었다.

현대에는 중세나 르네상스 시대의 도자기가 종종 뚜렷한 금색이나 구리색 금속 반짝이를 간직하고 있다.이 광택은 세라믹 글레이즈의 유리 매트릭스에 은과 구리 나노입자가 균일하게 분산된 유리 표면에 금속막을 도포한 것이 원인이다.이 나노 입자는 유약을 바른 도자기의 표면에 식초, 황토, 점토와 함께 구리와 은염, 산화물을 첨가하여 장인들이 만든 것이다.그 기술은 이슬람 세계에서 유래되었다.이슬람교도들은 예술적 표현에 금을 사용하는 것이 허용되지 않았기 때문에, 그들은 진짜 금을 사용하지 않고 비슷한 효과를 낼 수 있는 방법을 모색했다.그들이 찾은 해결책은 [4][5]광택제를 사용하는 것이었다.

개념적 기원

리처드 파인만

주요 기사:바닥에는 충분한 공간이 있다
리처드 파인만은 1959년에 나노 기술의 개념적 기초에 영감을 준 강연을 했다.

미국의 물리학자 리처드 파인만은 1959년 12월 29일 칼텍에서 열린 미국 물리학회 회의에서 "밑바닥에 충분한 공간이 있다"고 강의했는데, 이것은 종종 나노 기술 분야에 영감을 준 것으로 여겨진다.파인만은 개별 원자와 분자를 조작할 수 있는 능력을 개발하는 과정을 설명했습니다. 하나의 정밀한 도구를 사용하여 다른 비례적으로 더 작은 세트를 만들고 작동함으로써, 필요한 규모로 축소됩니다.이 과정에서 다양한 물리적 현상의 크기 변화로부터 스케일링 문제가 발생할 것이라고 그는 지적했다. 중력은 덜 중요해지고 표면 장력과 반데르발스는 더 [6]중요해질 것이다.

파인만이 사망한 후, 나노 기술의 역사적 발전을 연구하는 한 학자는 1980년대와 1990년대에 초기 분야에서 활동했던 많은 사람들의 기억을 바탕으로 나노 기술 연구를 촉진하는 데 있어 그의 실제 역할은 제한적이라는 결론을 내렸다.사우스캐롤라이나 대학의 문화인류학자 크리스 투미는 파인만 강연의 출판된 버전이 과학 문헌의 인용문에 의해 측정되었듯이 처음 출판된 후 20년 동안 무시해도 될 정도의 영향을 끼쳤으며 스캔 터널링 현미경이 등장한 이후 10년 동안 그다지 큰 영향을 끼치지 않았다는 것을 발견했다.1981년에 분출되었습니다.그 후 1990년대 초 과학 문헌의 "Plenty of Room"에 대한 관심이 크게 증가했다.이는 K씨가 나노테크놀로지를 사용한 직후에 '나노테크놀로지'라는 용어가 주목을 받았기 때문일 것이다. 에릭 드렉슬러(Eric Drexler)는 1986년 저서 '창조의 엔진:그 Coming 시대 나노 기술의는다는 생각을 그들은 사람의 운영자에 의해 통제 대신에 컴퓨터 제어를 통해 자신을 더 복사를 할 수도 있다고 덧붙였다;과 커버 기사"나노 기술"[7][8]이다 나중에 그 해는 최대 발행 부수 믿 기 magazin에 게재된 10억명의 작은 공장의 파인만 아이디어로 삼았다.e, Omni. Toumey의 분석은 또한 "Plent of Room"이 초기 연구에 영향을 미치지 않았고, 사실 그들 대부분이 [9][10]나중에야 그것을 읽었다고 말하는 나노 기술 분야의 저명한 과학자들의 코멘트를 포함하고 있다.

이것들과 다른 발전들은 파인만의 "Plenty of Room"의 소급 재발견은 나노 기술이 1959년 12월이라는 이른 시기를 제공했고 리처드 파인만의 카리스마와 천재성에 대한 연관성을 제공했다는 것을 암시한다.노벨상 수상자이자 20세기 과학계의 상징적인 인물로서의 파인만의 위상은 나노 기술 옹호자들에게 확실히 도움을 주었고 [11]과거와의 귀중한 지적 연결고리를 제공했다.

다니구치 노리오

주요 기사:다니구치 노리오

1974년 일본 도쿄과학대 다니구치 노리오([12]谷口io夫)가 박막증착, 이온빔 밀링 등 나노 단위의 특성 제어를 나타내는 반도체 공정을 기술하면서 나노테크놀로지라는 용어를 처음 사용했다.그는 "'나노 기술'은 주로 원자 1개 또는 분자 1개로 재료를 가공, 분리, 집적, 변형하는 기술"이라고 정의했다.하지만, 이 용어는 1981년 다니구치의 이전 용어를 몰랐던 에릭 드렉슬러가 나노 기술에 대한 첫 논문을 발표하기 전까지 다시 사용되지 않았다.[13][14][15]

K. 에릭 드렉슬러

K. Eric Drexler는 나노기술의 개념을 개발하고 대중화하였으며 분자 나노기술의 분야를 창시하였습니다.
주요 기사:에릭 드렉슬러

1980년대 K는 개별 원자와 분자의 취급에 대해 확률적이라기보다는 결정론적 취급으로서의 나노테크놀로지를 개념적으로 깊이 있게 탐구했다.연설과 두 권의 영향력 있는 책을 통해 나노스케일 현상과 디바이스의 기술적 중요성을 홍보한 에릭 드렉슬러.

1980년, Drexler는 파인만의 도발적인 1959년 강연 "There's Fully of Room at the Bottom"을 접하면서 "분자 공학:분자 조작을 위한 일반 능력 개발에 대한 접근법"은 1981년 [16]미국 국립과학원회보에 발표되었다.나노테크놀로지(Taniguchi의 나노테크놀로지)라는 용어는 Drexler가 1986년 저서 Engines of Creation: 나노 테크놀로지의 도래시대는, 자기 자신이나 다른 임의의 복잡성의 아이템의 카피를 만들 수 있는 나노 스케일 「어셈블러」의 아이디어를 제안했습니다.그는 또한 독립적으로 작동할 수 있는 가상의 자기 복제 기계가 만들어지면 어떤 일이 일어날지 설명하기 위해 "회색 구"라는 용어를 처음 출판했습니다.드렉슬러의 나노 기술에 대한 비전은 종종 "분자 나노 기술" 또는 "분자 제조"라고 불립니다.

1991년 MIT Media Lab에서 박사학위를 취득한 것은 분자 나노테크놀로지에 관한 최초의 박사학위이며, (일부 편집 후) 그의 논문인 "분자 기계 및 제조와 계산 [17]응용 프로그램"은 나노시스템으로 출판되었습니다. 1992년 미국출판사협회 최우수 컴퓨터 사이언스 서적상을 받은 분자 기계, 제조 및 [18]계산.드렉슬러는 1986년 "나노기술 준비"라는 사명으로 포사이트 연구소를 설립했다.Drexler는 더 이상 Foresight [citation needed]Institute의 회원이 아니다.

실험 연구 및 진보

나노일렉트로닉스에서는 1960년대 초 게이트 산화물과 트랜지스터에 사용된 박막에서 나노 크기의 두께가 입증되었지만, 1990년대 후반이 되어서야 나노 크기의 게이트 길이를 가진 MOSFET(금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터)가 입증되었다.나노기술과 나노과학은 1980년대 초 클러스터 과학의 탄생과 스캔 터널링 현미경의 발명과 함께 두 가지 주요 발전으로 발전했다.이러한 개발은 1985년 플라렌의 발견과 1991년 탄소 나노튜브의 구조적 할당으로 이어졌다.1990년대 알도의 FinFET 개발은 현대 나노전자 반도체 소자 제조의 토대를 마련했다.

주사 프로브 현미경의 발명

게르트 비니그(왼쪽)와 하인리히 로러(오른쪽)는 1981년 주사 터널링 현미경을 발명한 공로로 1986년 노벨 물리학상을 수상했다.

스캔 터널링 현미경은 1981년 IBM 취리히 연구소의 게르트 비니그와 하인리히 로러가 개발한 것으로 1986년 [19][20]노벨 물리학상을 받았다.비니그, 캘빈 퀘이트, 크리스토프 거버는 1986년에 최초의 원자력 현미경을 발명했다.상업적으로 이용 가능한 최초의 원자력 현미경은 1989년에 도입되었다.

IBM의 연구원 돈 아이글러는 1989년 주사 터널링 현미경을 사용하여 원자를 조작한 최초의 사람이다.그는 35개의 제논 원자를 사용하여 IBM [21]로고를 철자했다.그는 이 [22]업적으로 2010 나노과학 카블리상을 공동 수상했다.

인터페이스 및 콜로이드 과학의 진보

인터페이스와 콜로이드 과학은 나노 [23][24]기술과 관련되기 전까지 거의 1세기 동안 존재했습니다.나노 입자의 첫 번째 관찰과 크기 측정은 1925년 노벨 화학상 수상자인 리처드 아돌프 지그몬디가 20세기 첫 10년 동안 이루어졌는데, 그는 입자를 시각화할 수 있는 초현미경을 사용하여 10nm 이하의 크기의 금과 다른 나노 물질에 대한 자세한 연구를 했다.빛의 [25]파장보다 훨씬 작습니다.지그몬디는 또한 입자의 크기를 특징짓기 위해 "나노미터"라는 용어를 처음으로 사용했다.1920년대에 1932년 노벨 화학상 수상자인 어빙 랭뮤어와 캐서린 B. Blodgett은 1분자의 두께인 물질 층인 단분자층의 개념을 도입했다.1950년대 초, 데르자긴과 아브리코소바는 표면력을 [26]최초로 측정했다.

1974년 핀란드의 [27]Tuomo Suntola와 동료들에 의해 균일한 박막을 한 번에 한 개씩 퇴적시키는 원자층 퇴적 과정이 개발되어 특허를 받았다.

또 다른 개발에서는 반도체 나노 결정의 합성과 특성이 연구되었다.이로 인해 양자점 반도체 나노입자가 급증했다.

플라렌의 발견

해리 크로토(왼쪽)는 1985년 벅민스터풀레렌을 발견한 공로로 리처드 스몰리(아래 사진), 로버트 컬과 함께 1996년 노벨화학상을, 이지마 스미오(오른쪽)는 1991년 나노과학에서 카본나노튜브를 발견한 공로로 2008년 카블리상을 수상했다.

풀레네는 1996년 노벨 화학상을 수상한 해리 크로토, 리처드 스몰리, 로버트 컬에 의해 1985년에 발견되었다.스몰리의 물리화학 연구는 펄스 분자 빔과 비행 질량 분석법을 사용하여 무기 및 반도체 클러스터의 형성을 조사했다.이러한 전문지식의 결과로, Curl은 천문학적인 먼지의 성분에 대한 질문을 조사하기 위해 그를 Kroto에게 소개했습니다.이것은 북극광대 R과 같은 오래된 별들이 배출하는 탄소가 풍부한 곡물입니다.이 협력의 결과는 C와 풀레렌이60 탄소의 세 번째 동소성 형태인 것을 발견했다.그 이후의 발견에는 내면체 플라렌과 그 다음 해에 [28][29]더 큰 플라렌 과가 포함되었다.

카본나노튜브의 발견은 1991년 NEC의 이지마 스미오( of島io夫)에 의한 것으로,[30] 1991년 이전에 다양한 조건에서 카본나노튜브가 생성되어 관찰되었다.연구 탄소 나노 튜브의arc-burned 흑연의 정지봉이 불용성 재료에 1991[31일]과 Mintmire, 던랩과 화이트의 독립적인 예측 만약 다량 탄소 나노 튜브를 만들 수 있다면, 그러면 그들은 주목할 만한 트레이닝 properties[32] 보여 줄 것에 이지마의 발견은 지금 c와 관련된 초기 전화를 만들어 내도록 도왔어arbon나노튜브나노튜브[35] 연구는 IBM의 Bethune과 NEC의 Iijima에 의한 단벽 탄소 나노튜브의 독자적[33][34] 발견과 아크 방전에서 탄소에 전이 금속 촉매를 첨가함으로써 그것들을 구체적으로 생산하는 방법에 따라 크게 가속화되었다.

1990년대 초 애리조나 대학의 허프만과 크래치머는 많은 양의 플라렌을 합성하고 정제하는 방법을 발견했다.이를 통해 정부 및 산업 실험실에서 수백 명의 조사관이 이들의 특성화와 기능화의 문을 열었습니다.얼마 지나지 않아 루비듐 도프60 C는 중간 온도(Tc = 32 K) 초전도체로 밝혀졌다.1992년 재료 연구 협회의 회의에서, T. Evesen(NEC) 박사는 매혹적인 청중들에게 탄소 나노튜브의 발견과 특징에 대해 설명했습니다.이 행사는 그의 발표에 참석한 사람들과 다른 사람들을 그들의 연구실로 보내 이러한 발견들을 재현하고 추진하도록 했습니다.허프만과 크래치머가 사용한 것과 같거나 유사한 도구를 사용하여 수백 명의 연구자들이 나노튜브 기반의 나노 기술 분야를 더욱 발전시켰다.

나노 스케일 트랜지스터

주요 기사:나노일렉트로닉스
다음 항목도 참조하십시오.반도체 스케일 예시, 반도체 장치 제작 및 트랜지스터 카운트 목록

처음에 A에 의해 나노층 기반 금속-반도체 접합(M–S 접합) 트랜지스터가 제안되고 입증되었다.1960년 로즈, 1962년 [36]L. 게퍼트, 모하메드 아탈라, 다원 칸.수십 년 후, 멀티 게이트 기술의 발전으로 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터(MOSFET) 소자는 3차원 비평면 이중 게이트 MOSFET(Fin Field Effect Transistor)에서 시작하여 게이트 길이 20 nm 미만의 나노 스케일 레벨로 스케일링할 수 있게 되었습니다.UC 버클리에서는 다이 히사모토, 천밍 후, 류쯔재킹, 제프리 보코르 등의 연구팀이 1998년 17nm 공정, 2001년 15nm 공정, 2002년 [37]10nm 공정으로 FinFET 소자를 제작했다.

2006년 한국과학기술원(KAIST)과 국립나노팹센터 연구팀이 세계에서 가장 작은 나노 전자 소자인 3nm MOSFET를 개발했다.게이트 올라운드(GAA) 핀펫 [38][39]기술을 기반으로 했다.

정부 및 기업 지원

국가 나노 기술 이니셔티브

미국 국립과학재단의 미하일 로코는 백악관에 국가나노기술구상을 공식적으로 제안했으며, 초기 개발의 핵심 설계자였다.
주요 기사:국가 나노 기술 이니셔티브

National Nanotechnology Initiative는 미국 연방 나노 기술 연구 개발 프로그램입니다.NNI는 나노테크놀로지 연구에 종사하는 모든 연방기관의 커뮤니케이션, 협력, 협력의 중심점 역할을 하며, 이 광범위하고 [40]복잡한 분야를 발전시키는데 필요한 전문지식을 한데 모읍니다.그것의 목표, 새로운 기술의 제품으로 상업 및 공공 이익의 양도 육성과 발달 및 교육 자원, 숙련된 인력,와 지원 인프라와 도구 나노 기술 선진화 및 지원 책임 있는 deve을 유지하는 세계적 수준의 나노 기술 연구 개발(R&D)프로그램을 발전시킬 수 있다.늘어지다나노테크놀로지의 멘트.이 구상은 클린턴 행정부 시절인 1999년 과학기술정책실에 국가나노기술구상을 공식 제안한 미하일 로코가 주도했으며 개발의 핵심 설계자였다.현재 미국 국립과학재단 나노기술담당 선임고문,[41] 국가과학기술위원회 나노과학기술위원회 소위원회 창립위원장을 맡고 있습니다.

빌 클린턴 대통령은 나노 기술 개발을 주창했다.2000년[42] 1월 21일 캘리포니아 공과대학 연설에서 클린턴은 "우리의 연구 목표 중 일부는 달성하는 데 20년 또는 그 이상이 걸릴 수 있지만, 그것이 바로 연방 정부에 중요한 역할이 있는 이유입니다."라고 말했다.클린턴 대통령의 연설에서 언급되었듯이, 파인만의 원자 정밀 가공의 위상과 개념은 나노 기술 연구에 대한 자금을 확보하는 데 중요한 역할을 했습니다.

제 예산은 5억 달러 상당의 새로운 국가 나노 기술 이니셔티브를 지원하고 있습니다.칼텍은 나노기술의 원자와 분자 수준에서 물질을 조작할 수 있는 능력을 아는 것이 낯설지 않다.40여 년 전, 칼텍의 리차드 파인만은 "만약 우리가 원하는 방식으로 원자를 하나씩 배열할 수 있다면 어떻게 될까요?"라고 물었다.[43]

조지 W. 부시 대통령은 나노 기술에 대한 자금을 더 늘렸다.2003년 12월 3일 부시는 참여 기관 중 5개 기관의 4년간 [45]총 36억 3천만 달러의 지출을 승인하는 21세기 나노 기술 연구 [44]및 개발법에 서명했습니다.2009 회계연도의 NNI 예산 보충은 NNI에 15억달러를 제공하여 나노테크놀로지 [46]투자의 꾸준한 성장을 반영하고 있습니다.

기타 국제 정부 및 기업 지원

2001년부터 2004년까지 60개국 이상이 나노기술연구개발(R&D) 정부 프로그램을 만들었다.정부 자금의 대부분은 미국, 일본, 독일에 본사를 둔 기업에서 조달한 것으로, 나노 테크놀로지 R&D에 대한 기업의 지출이 상회하고 있다.19702011년 나노기술 연구개발(R&D)에 대한 지적 특허를 가장 많이 낸 기관은 삼성전자(선출 특허 2578건), 신일본제철(선출 특허 1490건), IBM(선출 특허 1360건), 도시바(선출 특허 1298건), 캐논(선출 특허 1162건) 등이었다.1970년부터 2012년까지 나노테크놀로지 연구에 관한 가장 과학적인 논문을 발표한 상위 5개 기관은 중국과학원, 러시아과학원, 국립과학원, 도쿄대학 [47]및 오사카대학이었습니다.

대중의 인식과 논쟁의 고조

"미래에 우리가 필요 없는 이유"

주요 기사:왜 미래는 우리를 필요로 하지 않는가?

'왜 미래는 우리를 필요로 하지 않는가'는 당시 선마이크로시스템스의 수석 과학자였던 빌 조이가 와이어드 잡지의 2000년 4월호에 쓴 글이다.이 기사에서 그는 "우리의 가장 강력한 21세기 기술인 로봇공학, 유전공학, 나노기술이 인간을 멸종위기에 처한 종으로 만들겠다고 위협하고 있다"고 주장한다.조이는 기술의 개발은 인류에게 지금까지의 어떤 기술보다 훨씬 더 큰 위험을 가져다 준다고 주장한다.특히, 그는 유전학, 나노 기술, 로봇 공학에 초점을 맞추고 있다.그는 핵폭탄과 같은 20세기 파괴 기술은 그러한 장치의 복잡성과 비용, 그리고 필요한 재료를 얻는 어려움 때문에 큰 정부로 제한되었다고 주장한다.그는 또한 컴퓨터 성능 향상에 대해 우려를 표명했다.그의 걱정은 컴퓨터가 결국 우리보다 더 지능이 높아져서 로봇의 반란과 같은 디스토피아적 시나리오로 이어질 것이라는 것이다.그는 특히 이 주제에 대해 Unabomber를 인용한다.이 기사가 발표된 후 빌 조이는 기술의 암묵적 위험을 측정하기 위해 기술을 평가하고, 과학자들이 해를 끼칠 가능성이 있는 기술에 대한 연구를 거부하도록 제안했다.

2001년 AAAS 과학기술 정책 연감 기사에서 빌 조이는 사회적 [48]요인을 고려하지 않음으로써 그의 예측에 대한 기술적 터널 비전을 가지고 있다는 비판을 받았다.Ray Kurzweil의 "The Singularity Is Near"에서 그는 잠재적으로 위험한 기술의 규제에 의문을 제기하며 "우리는 암과 다른 파괴적인 조건으로 고통 받고 있는 수백만 명의 사람들에게 이 같은 기술이 언젠가 개발될 위험이 있기 때문에 우리가 모든 생명공학 치료제의 개발을 취소한다고 말해야 하는가?"라고 물었다.악의에 찬 목적으로 사용되었습니까?"

먹이

주요 기사:먹잇감(신발)

먹잇감은 마이클 크라이튼의 2002년 소설로 지능을 발달시키고 인간 발명가를 위협하는 나노로봇의 인공 집단을 특징으로 한다.이 소설은 나노테크놀로지 커뮤니티 내에서 실제와 [49]유사한 시나리오에 대한 두려움을 조성함으로써 나노테크놀로지에 대한 대중의 인식에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 우려를 불러일으켰다.

Drexler-Smalley

주요 기사: 분자 나노 기술에 대한 Drexler-Smalley 토론

축구공 모양의 "버키볼" 분자를 공동 발견한 것으로 가장 잘 알려진 리처드 스몰리는 에릭 드렉슬러에 의해 주창된 분자 조립자의 아이디어에 대한 솔직한 비판자였다.2001년 그는 2001년 Scientific American 기사에서 보편적 조립자의 개념을 공격하는 과학적 반대 의견을 그들에게 소개했고[50], 그 해 말 Drexler와 [51]동료들로부터 반박을 이끌어냈고,[52] 결국 2003년에 공개 서신을 교환했다.

스몰리는 드렉슬러의 나노기술에 대한 연구가 순진하다고 비판하면서 화학은 극도로 복잡하고, 반응은 통제하기 어렵고, 보편적인 조립자는 공상과학 소설이라고 주장했다.스몰리는 그러한 조립자들이 물리적으로 가능하지 않다고 믿었고 그들에게 과학적인 반론을 제기했다.그가 "뚱뚱한 손가락 문제"와 "붙는 손가락 문제"라고 불렀던 그의 두 가지 주요 기술적 반대는 분자 조립자들이 개별 원자를 정밀하게 선택하고 배치할 수 있는 가능성에 대해 반대했다.그는 또한 분자 조립자들의 종말론적 위험에 대한 드렉슬러의 추측이 나노 기술 개발에 대한 대중의 지지를 위협한다고 믿었다.

스몰리는 처음에 "뚱뚱한 손가락"이 MNT를 불가능하게 만들었다고 주장했다.그는 나중에 나노기계가 드렉슬러의 조립체보다 화학 효소와 더 유사해야 하며 물에서만 작동할 수 있다고 주장했다.그는 이것이 개별 원자를 정밀하게 따고 배치함으로써 작동하는 "분자 조립기"의 가능성을 배제시킬 것이라고 믿었다.또한, 스몰리는 거의 모든 현대 화학이 용매에서 일어나는 반응을 포함한다고 주장했는데, 왜냐하면 용매의 작은 분자들이 전이 상태를 위한 결합 에너지를 낮추는 것과 같은 많은 것을 기여하기 때문이다.거의 모든 알려진 화학이 용제를 필요로 하기 때문에 스몰리는 고진공 환경을 사용하자는 드렉슬러의 제안이 실현 가능하지 않다고 느꼈다.

스몰리는 또한 자기 복제 기계의 종말론적 위험에 대한 드렉슬러의 추측은 나노 기술 개발에 대한 대중의 지지를 위협할 것이라고 믿었다.Drexler와 Smalley의 분자 조립업체들에 대한 논쟁을 다루기 위해 Chemical & Engineering News는 이 [52]문제를 다루는 서신 교환으로 구성된 포인트 카운터 포인트를 발행했다.

Drexler와 동료들은 2001년 출판물에서 이 두 가지[51] 문제에 대해 답변했다.Drexler와 동료들은 Drexler가 절대적인 어떤 것도 만들 수 있는 범용 조립업체를 제안하지 않고 대신 매우 다양한 것을 만들 수 있는 보다 제한된 조립업체를 제안했다고 지적했습니다.그들은 스몰리의 주장과 나노시스템에서 발전된 보다 구체적인 제안의 관련성에 이의를 제기했습니다.드렉슬러는 둘 다 허수아비 논쟁이며 효소의 경우 교수라고 주장했다.Klibanov는 1994년에 "유기용매에 효소를 사용하면 여러 장애물을 제거할 수 있다"[53]고 썼다.Drexler는 또한 수학적으로 잘 설계된 촉매가 용제의 효과를 제공할 수 있고 근본적으로 용제/효소 반응보다 더 효율적으로 만들어질 수 있다는 것을 보여줌으로써 나노 시스템에서 이 문제를 해결했다.Drexler는 Smalley가 응답하도록 하는 데 어려움을 겪었지만, 2003년 12월 Chemical & Engineering News는 4부로 구성된 [52]토론을 진행했습니다.

Ray Kurzweil은 그의 책 'The Singularity Is Near'에서 리처드 스몰리의 주장이 타당하지 않다는 것을 보여주기 위해 4페이지에 걸쳐 그것들을 하나하나 반박하고 있다.Kurzweil은 Drexler의 비전은 매우 실용적이고 심지어 [54]이미 일어나고 있다고 말하면서 끝을 맺는다.

영국 왕립학회(Royal Society)의 나노기술 시사 보고서

상세 정보:나노기술의 의미에 관한 연구

왕립학회와 왕립공학아카데미의 나노과학 및 나노기술의[55] 함의에 대한 2004년 보고서는 분자 제조를 포함한 나노기술에 대한 찰스 왕세자의 우려에서 영감을 얻었다.그러나 이 보고서는 분자 [56]제조에 거의 시간을 들이지 않았다.실제로 "Drexler"라는 단어는 보고서 본문에 단 한 번(통과 중) 표시되며, "분자 제조" 또는 "분자 나노 기술"은 전혀 나타나지 않습니다.이 보고서는 나노 입자 독성 기술 등 나노 스케일 기술의 다양한 위험성을 다루고 있다.또, 몇개의 나노 스케일 필드의 유용한 개요도 제공합니다.이 보고서에는 분자 제조에 반대하는 리처드 스말리의 논쟁적인 주장을 더 약하게 변형시킨 회색 구에 대한 부록이 포함되어 있습니다.그것은 예측 가능한 미래에 자율적이고 자기 복제적인 나노기계가 개발될 것이라는 증거가 없다는 결론을 내리고, 규제 당국이 나노 입자 독성학 문제에 더 관심을 가져야 한다고 제안한다.

초기 상용 응용 프로그램

상세 정보:나노테크놀로지 응용 프로그램 목록

2000년대 초반에는 상업용 제품에 나노 기술이 사용되기 시작했지만, 대부분의 응용 분야는 수동 나노 물질의 대량 사용으로 제한되었다.예를 들어 자외선 차단제, 화장품 및 일부 식품에 함유된 이산화티타늄 및 산화아연 나노 입자, 식품 포장, 의류, 소독제 및 실버 나노와 같은 가전제품에 함유된 은 나노 입자, 얼룩 방지 섬유용 탄소 나노 튜브, 연료 [57]촉매로서의 산화 세륨 등이 있습니다.2011년 3월 10일 현재, Project on Emerging Nanotechnologies(나노테크놀로지에 관한 프로젝트)는 제조업체가 식별한 1300개 이상의 나노테크 제품이 공개되고 있으며,[58] 새로운 제품이 매주 3~4개의 속도로 시장에 출시되고 있다고 추정했다.

미국 국립과학재단은 나노기술 분야를 연구하기 위해 데이비드 베루브 연구원에게 자금을 지원했다.그의 연구결과는 Nano-Hype라는 논문으로 발표되었습니다.나노테크놀로지 붐의 이면에 있는 진실.본 연구에서는, 「나노테크놀로지」라고 하는 판매의 대부분이, 사실 재료 과학에 의한 재탕이며, 「나노튜브나 나노와이어등의 판매만을 목적으로 한 나노테크 산업」이 되어, 「소수의 써플라이어가 대량의 마진 제품을 판매하게 된다」라고 결론짓고 있다.나노스케일 부품의 실제 조작 또는 배치를 필요로 하는 추가 응용 프로그램이 추가 연구를 기다리고 있습니다.'나노'라는 용어가 붙은 기술은 때때로 분자 제조 제안에서 가장 야심차고 혁신적인 기술 목표와 거의 관련이 없고 훨씬 못 미치기도 하지만, 이 용어는 여전히 그러한 아이디어를 내포하고 있습니다.Berube에 따르면, 더 야심차고 원대한 [59]작업의 전환 가능성에 대한 관심과는 상관없이, 과학자들과 기업가들이 자금을 모으기 위해 이 용어를 사용함으로써 "나노 버블"이 형성되거나 이미 형성되고 있는 위험이 있을 수 있다.

상업적인 나노 전자 반도체 소자 제작은 2010년대에 시작되었다.2013년 SK하이닉스는 16nm 공정,[60] TSMC는 16nm FinFET 공정,[61] 삼성전자는 10nm 공정의 양산을 시작했다.[62]TSMC는 2017년부터 [63]7nm 공정 생산을 시작했으며 삼성은 2018년부터 [64]5nm 공정 생산을 시작했다.2019년 삼성은 [65]2021년까지 3nm GAFET 공정의 상용 생산 계획을 발표했다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Kokarneswaran, M., Selvaraj, P., Ashokan, T., Mohan, N., Chadrasekaran V (2020). "Discovery of carbon nanotubes in sixth century BC potteries from Keeladi, India". Scientific Reports. 10 (1): 19786. doi:10.1038/s41598-020-76720-z. PMC 7666134. PMID 33188244.{{cite journal}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  2. ^ Sanderson, Katharine (2006-11-15). "Sharpest cut from nanotube sword". Nature News. doi:10.1038/news061113-11. S2CID 136774602.
  3. ^ Reiss, Gunter; Hutten, Andreas (2010). "Magnetic Nanoparticles". In Sattler, Klaus D. (ed.). Handbook of Nanophysics: Nanoparticles and Quantum Dots. CRC Press. pp. 2–1. ISBN 9781420075458.
  4. ^ a b Khan, Firdos Alam (2012). Biotechnology Fundamentals. CRC Press. p. 328. ISBN 9781439820094.
  5. ^ Rawson, Philip S. (1984). Ceramics. University of Pennsylvania Press. ISBN 978-0-8122-1156-6.
  6. ^ Gribbin, John; Gribbin, Mary (1997). Richard Feynman: A Life in Science. Dutton. p. 170. ISBN 978-0-452-27631-4.
  7. ^ Hapgood, Fred (November 1986). ""Nanotechnology" / "Tinytech"". Omni: 56.
  8. ^ Drexler, Eric (15 December 2009). "The promise that launched the field of nanotechnology". Metamodern: The Trajectory of Technology. Archived from the original on 14 July 2011. Retrieved 13 May 2011.
  9. ^ Toumey, Chris (2005). "Apostolic Succession" (PDF). Engineering & Science. 1/2: 16–23.
  10. ^ Toumey, Chris (2008). "Reading Feynman into Nanotechnology: A Text for a New Science" (PDF). Techné. 13 (3): 133–168. Archived from the original (PDF) on 2009-09-19.
  11. ^ Milburn, Colin (2008). Nanovision: Engineering the Future. Duke University Press. ISBN 978-0-8223-4265-6.
  12. ^ Taniguchi, Norio (1974). "On the Basic Concept of 'Nano-Technology'". Proceedings of the International Conference on Production Engineering, Tokyo, 1974, Part II.
  13. ^ Bassett, Deborah R. (2010). "Taniguchi, Norio". In Guston, David H. (ed.). Encyclopedia of nanoscience and society. London: SAGE. p. 747. ISBN 9781452266176. Retrieved 3 August 2014.
  14. ^ Koodali, Ranjit T.; Klabunde, Kenneth J. (2012). "Nanotechnology: Fandamental Principles and Applications". In Kent, James A. (ed.). Handbook of industrial chemistry and biotechnology, volume 1 (12th ed.). New York: Springer. p. 250. ISBN 9781461442592. Retrieved 3 August 2014.
  15. ^ Maynard, edited by Graeme A. Hodge, Diana M. Bowman, Andrew D. (2010). "Tracing and disputing the story of nanotechnology". In Hodge, Graeme A.; Bowman, Diana M.; Maynard, Andrew D. (eds.). International handbook on regulating nanotechnologies. Cheltenham, UK: Edward Elgar. p. 54. ISBN 9781849808125. Retrieved 4 August 2014. {{cite book}}: first1=범용명(도움말)이 있습니다.
  16. ^ Drexler, K. E. (1981). "Molecular engineering: An approach to the development of general capabilities for molecular manipulation". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 78 (9): 5275–5278. Bibcode:1981PNAS...78.5275D. doi:10.1073/pnas.78.9.5275. PMC 348724. PMID 16593078.
  17. ^ Drexler, K. Eric. Molecular Machinery and Manufacturing with Applications to Computation (PDF) (Ph.D. thesis). Massachusetts Institute of Technology. Archived from the original (PDF) on 2008-09-08.
  18. ^ Drexler, K. Eric (1992). Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation. Wiley. ISBN 978-0-471-57518-4. Retrieved 14 May 2011.
  19. ^ Binnig, G.; Rohrer, H. (1986). "Scanning tunneling microscopy". IBM Journal of Research and Development. 30 (4): 355–69.
  20. ^ "Press Release: the 1996 Nobel Prize in Physics". Nobelprize.org. 15 October 1986. Retrieved 12 May 2011.
  21. ^ Shankland, Stephen (28 September 2009). "IBM's 35 atoms and the rise of nanotech". CNET. Retrieved 12 May 2011.
  22. ^ "The Kavli Prize Laureates 2010". The Norwegian Academy of Science and Letters. Archived from the original on 12 May 2011. Retrieved 13 May 2011.
  23. ^ Efremov, I.F. (1976). "Periodic Colloidal Structures". In Matijevic, E. (ed.). Surface and Colloid Science. Vol. 8. New York: Wiley.
  24. ^ Lyklema, J. (2000). Fundamentals of Interface and Colloid Science. Academic Press. ISBN 978-0-12-460523-7. Archived from the original on 2012-10-12. Retrieved 2011-05-12.
  25. ^ Zsigmondy, R. (1914). Colloids and the Ultramicroscope. New York: J.Wiley and Sons. Retrieved 10 May 2011.
  26. ^ Derjaguin, B. V.; Titijevskaia, A. S.; Abricossova, I. I.; Malkina, A. D. (1954). "Investigations of the forces of interaction of surfaces in different media and their application to the problem of colloid stability". Discussions of the Faraday Society. 18: 24. doi:10.1039/DF9541800024.
  27. ^ "History of Atomic Layer Deposition". Finnish Micro & Nano Technology Network. Archived from the original on 28 September 2007.
  28. ^ Kroto, H. W.; Heath, J. R.; O'Brien, S. C.; Curl, R. F.; Smalley, R. E. (1985). "C60: Buckminsterfullerene". Nature. 318 (6042): 162–163. Bibcode:1985Natur.318..162K. doi:10.1038/318162a0. S2CID 4314237.
  29. ^ Adams, W Wade; Baughman, Ray H (2005). "Retrospective: Richard E. Smalley (1943–2005)". Science. Vol. 310, no. 5756 (published Dec 23, 2005). p. 1916. doi:10.1126/science.1122120. PMID 16373566.
  30. ^ Monthioux, Marc; Kuznetsov, V (2006). "Who should be given the credit for the discovery of carbon nanotubes?" (PDF). Carbon. 44 (9): 1621–1623. doi:10.1016/j.carbon.2006.03.019.
  31. ^ Iijima, Sumio (7 November 1991). "Helical microtubules of graphitic carbon". Nature. 354 (6348): 56–58. Bibcode:1991Natur.354...56I. doi:10.1038/354056a0. S2CID 4302490.
  32. ^ Mintmire, J.W.; Dunlap, BI; White, CT (1992). "Are Fullerene Tubules Metallic?". Physical Review Letters. 68 (5): 631–634. Bibcode:1992PhRvL..68..631M. doi:10.1103/PhysRevLett.68.631. PMID 10045950.
  33. ^ Bethune, D. S.; Klang, C. H.; De Vries, M. S.; Gorman, G.; Savoy, R.; Vazquez, J.; Beyers, R. (1993). "Cobalt-catalyzed growth of carbon nanotubes with single-atomic-layer walls". Nature. 363 (6430): 605–607. Bibcode:1993Natur.363..605B. doi:10.1038/363605a0. S2CID 4321984.
  34. ^ Iijima, Sumio; Ichihashi, Toshinari (1993). "Single-shell carbon nanotubes of 1-nm diameter". Nature. 363 (6430): 603–605. Bibcode:1993Natur.363..603I. doi:10.1038/363603a0. S2CID 4314177.
  35. ^ "The Discovery of Single-Wall Carbon Nanotubes at IBM". IBM. 2016-07-25.
  36. ^ Pasa, André Avelino (2010). "Chapter 13: Metal Nanolayer-Base Transistor". Handbook of Nanophysics: Nanoelectronics and Nanophotonics. CRC Press. pp. 13–1, 13–4. ISBN 9781420075519.
  37. ^ Tsu‐Jae King, Liu (June 11, 2012). "FinFET: History, Fundamentals and Future". University of California, Berkeley. Symposium on VLSI Technology Short Course. Retrieved 9 July 2019.
  38. ^ "Still Room at the Bottom (nanometer transistor developed by Yang-kyu Choi from the Korea Advanced Institute of Science and Technology)", Nanoparticle News, 1 April 2006, archived from the original on 6 November 2012
  39. ^ Lee, Hyunjin; et al. (2006), "Sub-5nm All-Around Gate FinFET for Ultimate Scaling", Symposium on VLSI Technology, 2006: 58–59, doi:10.1109/VLSIT.2006.1705215, hdl:10203/698, ISBN 978-1-4244-0005-8, S2CID 26482358
  40. ^ "About the NNI Nano".
  41. ^ "Dr. Mihail C. Roco, Senior Advisor for Nanotechnology, National Science Foundation". National Science Foundation. Archived from the original on 11 April 2010. Retrieved 8 November 2009.
  42. ^ "President Clinton's Address to Caltech on Science and Technology". California Institute of Technology. Archived from the original on 7 August 2011. Retrieved 13 May 2011.
  43. ^ Jones, Richard M. (21 January 2000). "President Requests Significant Increase in FY 2001 Research Budget". FYI: The AIP Bulletin of Science Policy News. American Institute of Physics. Retrieved 13 May 2011.
  44. ^ "21st Century Nanotechnology Research and Development Act (Public Law 108-153)". United States Government Printing Office. Retrieved 12 May 2011.
  45. ^ "Remarks Prepared for Delivery: National Nanotechnology Initiative Conference, Senator George Allen, Thursday, April 1, 2004". United States National Nanotechnology Initiative. Archived from the original on 27 September 2007.
  46. ^ "National Nanotechnology Initiative: FY 2009 Budget & Highlights" (PDF). United States National Nanotechnology Initiative. Archived from the original (PDF) on 27 May 2010.
  47. ^ World Intellectual Property Report: Breakthrough Innovation and Economic Growth (PDF). World Intellectual Property Organization. 2015. pp. 112–4. Retrieved 9 July 2019.
  48. ^ Brown, John Seely and Duguid, Paul (13 April 2000). "A Response to Bill Joy and the Doom-and-Gloom Technofuturists" (PDF). Archived from the original (PDF) on 31 December 2003. Retrieved 12 May 2011.{{cite web}}: CS1 maint: 여러 이름: 작성자 목록(링크)
  49. ^ Edwards, Steven A. (2006). The Nanotech Pioneers: Where Are They Taking Us?. Weinheim: Wiley-VCH. pp. 22–23.
  50. ^ Smalley, Richard E. (September 2001). "Of Chemistry, Love and Nanobots". Scientific American. 285 (3): 76–7. Bibcode:2001SciAm.285c..76S. doi:10.1038/scientificamerican0901-76. PMID 11524973. Archived from the original on 2012-07-23. Retrieved 2011-05-12.
  51. ^ a b Drexler, K. Eric; Forrest, David; Freitas, Robert A.; Hall, J. Storrs; Jacobstein, Neil; McKendree, Tom; Merkle, Ralph; Peterson, Christine (2001). "Debate About Assemblers — Smalley Rebuttal". Institute for Molecular Manufacturing. Retrieved 9 May 2010.
  52. ^ a b c "Nanotechnology: Drexler and Smalley make the case for and against 'molecular assemblers'". Chemical & Engineering News. 81 (48): 37–42. 1 December 2003. doi:10.1021/cen-v081n036.p037. Retrieved 9 May 2010.
  53. ^ Phoenix, Chris (December 2003). "Of Chemistry, Nanobots, and Policy". Center for Responsible Nanotechnology. Retrieved 12 May 2011.
  54. ^ Kurzweil, Ray (2005). The Singularity Is Near. pp. 193–196. ISBN 978-0-670-03384-3.
  55. ^ "Nanoscience and nanotechnologies: opportunities and uncertainties". Royal Society and Royal Academy of Engineering. July 2004. Archived from the original on 3 July 2018. Retrieved 13 May 2011.
  56. ^ "Royal Society in Denial". Center for Responsible Nanotechnology. 31 July 2004. Retrieved 13 May 2011.
  57. ^ "Nanotechnology Information Center: Properties, Applications, Research, and Safety Guidelines". American Elements. Retrieved 13 May 2011.
  58. ^ "Analysis: This is the first publicly available on-line inventory of nanotechnology-based consumer products". The Project on Emerging Nanotechnologies. 2008. Retrieved 13 May 2011.
  59. ^ Berube, David (2006). Nano-Hype: The Truth Behind the Nanotechnology Buzz. Amherst, NY: Prometheus Books. Archived from the original on 2017-10-28. Retrieved 2020-01-15.
  60. ^ "History: 2010s". SK Hynix. Retrieved 8 July 2019.
  61. ^ "16/12nm Technology". TSMC. Retrieved 30 June 2019.
  62. ^ "Samsung Mass Producing 128Gb 3-bit MLC NAND Flash". Tom's Hardware. 11 April 2013. Retrieved 21 June 2019.
  63. ^ "7nm Technology". TSMC. Retrieved 30 June 2019.
  64. ^ Shilov, Anton. "Samsung Completes Development of 5nm EUV Process Technology". www.anandtech.com. Retrieved 2019-05-31.
  65. ^ Armasu, Lucian (11 January 2019), "Samsung Plans Mass Production of 3nm GAAFET Chips in 2021", www.tomshardware.com

외부 링크