Akankah Nanotech Nyata Silakan Berdiri?

Aula besar boston Marriott telah dipadati oleh beberapa ribu ilmuwan material yang hanya terdiri dari ruang berdiri saja yang ingin mendengar ceramah pleno Richard Smalley tentang perangkat dan material baru dari karbon. Setelah itu, di ruang pertemuan yang hampir kosong di hotel, ahli kimia Universitas Rice itu terlihat lelah dan menghabiskan banyak waktu sambil mengajukan pertanyaan. Lalu tiba-tiba dia direvitalisasi; dia mencondongkan tubuh ke depan dan fokus dengan penuh perhatian. Percakapan telah beralih ke salah satu subjek favoritnya: bagaimana nanoteknologi akan membantu menyelamatkan dunia.



Ada sekitar 6 miliar orang di Bumi, Smalley menunjukkan pada malam November ini, dan penelitian yang bertujuan untuk memproduksi bahan yang lebih baik, lebih murah, lebih efisien akan menjadi salah satu kunci untuk memberi makan dan menampung populasi itu saat melonjak menuju kondisi stabil yang akhirnya mencapai 10 miliar. atau lebih. Tetapi batas seberapa kuat, konduktif, dan rumit suatu material dapat diatur pada skala nanometer, katanya. Mimpinya, kata Smalley, adalah membangun dengan tingkat kemahiran itu, untuk membuatnya sempurna sampai ke atom terakhir. Kemampuan ini, menurutnya, akan membawa baterai yang lebih kecil, lebih efisien, bahan yang lebih kuat, dan elektronik yang jauh lebih baik dan lebih murah.

Mata Tuhan Dijual

Kisah ini adalah bagian dari edisi Maret 1999 kami





  • Lihat sisa masalah
  • Langganan

Ini bukan ocehan dari futuris trendi terbaru. Smalley adalah salah satu ahli kimia paling disegani di negara itu, peraih Nobel kimia tahun 1996, dan direktur Pusat Sains dan Teknologi Nanoscale baru senilai juta di Rice. Dia juga tidak sendirian. Semakin banyak peneliti berbagi keyakinan Smalley bahwa mengendalikan struktur bahan hingga beberapa atom atau molekul akan memiliki dampak besar pada segala hal mulai dari komputasi hingga kedokteran. Kemampuan untuk memanipulasi materi atom pada suatu waktu telah menjadi bahan fiksi ilmiah selama bertahun-tahun. Namun perkembangan terbaru dari alat-alat berteknologi tinggi, terutama probe yang cukup sensitif untuk menggambarkan dan memindahkan atom dan molekul individu, telah mulai mengubah fantasi ini menjadi kenyataan ilmiah.

Selama setahun terakhir ini, dua kelompok peneliti secara independen membuat transistor dari satu molekul karbon. Para ilmuwan telah membangun perangkat penyimpanan informasi prototipe dengan bit data sekecil 50 nanometer. Peneliti lain baru-baru ini membuat molekul yang berputar, bertindak sebagai nanowheel, serta sempoa yang belum sempurna dengan molekul tunggal yang bertindak sebagai manik-manik geser.

Ini, memang, hal baru laboratorium. Dan, sebenarnya, tidak ada yang benar-benar tahu apa yang akan dihasilkan dari ilmu yang muncul. Untuk satu hal, sementara para ilmuwan dapat dengan susah payah membuat perangkat nano satu per satu di laboratorium, mereka masih harus menemukan cara yang cepat dan layak secara komersial untuk membuat jutaan perangkat tersebut. Mereka juga tidak memiliki metode yang dapat diandalkan untuk mengintegrasikan komponen skala nano. Tetapi langkah pertama ini memberikan bukti kuat bahwa adalah mungkin untuk membangun perangkat nano yang berfungsi - dan mereka telah mulai menghasilkan harapan yang cukup besar (bersama dengan cukup banyak hype) bahwa impian Smalley untuk membangun bahan baru dengan presisi molekuler akan menjadi kenyataan.



Perang Turf

apa yang telah membawa mimpi ini dalam jangkauan adalah kemampuan baru yang ditemukan para peneliti untuk menggambarkan dan memanipulasi atom individu. Pada awal 1980-an, fisikawan di IBM Research di Zurich menemukan scanning tunneling microscope (STM), yang memungkinkan untuk pertama kalinya menangkap gambar langsung materi pada skala atom. Ini adalah penemuan yang membuka dunia nano. Mengandalkan STM dan instrumen yang terkait erat yang disebut mikroskop gaya atom (ATOM), para ilmuwan sekarang dapat secara langsung mendorong atom dan molekul dan mendorongnya ke tempatnya.

Ada dua bentuk manipulasi atom. Salah satunya melibatkan manipulasi fisik untuk menggeser atom di sekitar permukaan logam untuk membentuk struktur 2-D. Pendekatan lain mencoba untuk membuat struktur yang stabil dengan resolusi atom dengan memutuskan dan membentuk ikatan kimia, menggunakan medan listrik yang kuat yang dihasilkan oleh peralatan STM itu sendiri.

Ini masih penyelidikan laboratorium yang eksotis. Tetapi bagi mereka yang bekerja di laboratorium penelitian perusahaan dan universitas, pengembangan alat-alat baru yang kuat ini berarti bahwa Anda dapat menjadi liar dalam pencitraan dan memanipulasi struktur fisik yang sama sekali baru, menurut Donald Eigler, fisikawan di IBM Almaden Research Center di San Jose, Kelompok Eigler di California, misalnya, mempelajari magnetisme beberapa atom yang bertengger di permukaan. Sementara pekerjaan menggunakan STM pada akhirnya dapat menghasilkan kemajuan dalam komputasi dan penyimpanan data magnetik, Eigler tidak hanya didorong oleh aplikasi praktis. Yang paling membuat saya bersemangat, katanya, adalah ketika saya melihat aspek alam yang belum pernah saya lihat sebelumnya. Ini rumput baru.



Batas-batas wilayah baru ini masih ditarik dalam perdebatan yang terkadang kontroversial. Sebagian besar ilmuwan fisik melaporkan bahwa ruang nano adalah tempat misterius yang beroperasi menurut aturannya sendiri. Dan bahkan peneliti seperti Smalley yang percaya bahwa pekerjaan itu pada akhirnya akan menghasilkan manfaat yang signifikan bagi masyarakat menunjukkan bahwa mereka baru mulai memahami fisika yang sangat kecil dan belajar bagaimana mengontrol perilaku di alam ini.

di mana mendapatkan tes dna untuk keturunan

Beberapa, bagaimanapun, mempertahankan bahwa mereka memiliki semuanya tetapi tahu. Selama hampir dua dekade, K. Eric Drexler, ketua Foresight Institute yang berbasis di Palo Alto, California, sebuah kelompok nirlaba yang bertujuan untuk mempromosikan teknologi nano, telah menjelaskan secara rinci bagaimana manufaktur nano akan bekerja dan mengubah dunia. Drexler membayangkan robot nano yang mereplikasi diri yang secara mekanis mendorong atom dan molekul bersama-sama untuk membangun beragam bahan penting. Sejumlah besar nanorobot ini bekerja sama akan memasok kebutuhan material dunia hampir tanpa biaya, pada dasarnya menghapuskan kelaparan dan mengakhiri polusi dari pabrik konvensional.

Ini adalah visi utopis yang diterima oleh beberapa peneliti yang melakukan eksperimen pada skala nano. Tapi, tidak mengherankan, itu memiliki daya tarik yang besar bagi banyak orang lain. Gagasan tentang nanoteknologi ini telah berkembang dengan sendirinya. Dan untuk khalayak luas penggemar teknologi, serta beberapa media, ini telah menjadi versi paling terkenal dari mimpi teknologi nano.

Itu, menurut beberapa ilmuwan, itulah masalahnya. Ide Drexler mungkin telah membantu menciptakan kegembiraan awal untuk nanoteknologi, tetapi setelah bertahun-tahun mendengar spekulasi muluk-muluk tentang nanoworld baru yang berani, para peneliti mengatakan inilah saatnya untuk membiarkan sains mengambil alih fantasi. Belum ada verifikasi eksperimental untuk setiap ide Drexler, kata Mark Reed, peneliti nanoelektronik dan kepala departemen teknik listrik Universitas Yale. Kami sekarang mulai melakukan pengukuran dan demonstrasi nyata pada skala itu untuk mendapatkan pandangan realistis tentang apa yang dapat dibuat dan cara kerjanya. Sudah waktunya bagi nanotek sejati untuk berdiri.

Beberapa berpendapat bahwa munculnya nanoteknologi praktis sudah ada di sini. Ini adalah awal yang sederhana. Para ilmuwan belum membangun perangkat elektronik praktis dari atom atau molekul tunggal-dan pasti tidak ada nanorobot di sekitarnya. Tapi Richard Siegel, seorang ilmuwan material di Rensselaer Polytechnic Institute yang mengepalai laporan yang disponsori National Science Foundation tahun lalu tentang teknologi nano, mengatakan sintesis terkontrol bahan pada skala nanometer telah dimulai. Laporan tersebut juga menyimpulkan bahwa perlombaan di seluruh dunia untuk mengeksploitasi bahan nano dan membangun perangkat nano sedang berjalan dengan baik, dipimpin oleh banyak kelompok penelitian universitas dan laboratorium industri besar seperti IBM Research, Motorola dan NEC Fundamental Research Jepang.

Untuk saat ini, bahan-bahan ini sebagian besar dibuat dengan metode tradisional sintesis kimia, tetapi Siegel mengatakan ketersediaan alat untuk pencitraan atom telah mulai memungkinkan para ilmuwan untuk membuat struktur nano selektif. Siegel menunjuk, misalnya, untuk pengembangan bahan nanokristalin yang digunakan dalam perangkat magnetoresistance raksasa (GMR) yang dalam beberapa tahun terakhir secara dramatis mempercepat laju peningkatan dalam penyimpanan informasi. Teknologi GMR bergantung pada beberapa lapisan film tipis, beberapa hanya setebal beberapa atom; pelapisan yang tepat dari film tipis ini pada tingkat molekuler bertanggung jawab atas sensitivitas perangkat yang tinggi. Siegel berpendapat bahwa dampak besar nanoteknologi akan datang dalam nanoelektronika. Nanocrystals yang digunakan dalam GMR, menurutnya, hanyalah puncak gunung es itu.

Bagi mereka yang membuat perangkat berukuran mikrometer (sekarang umum dalam elektronik dan optik canggih), tabrakan dengan skala nano dengan cepat mendekat. Bidang MEMs (mesin mikro-elektromekanis) yang berkembang, yang mengembangkan mesin kecil untuk bertindak sebagai segala sesuatu mulai dari mikrofon hingga roket mini, juga menabrak nanoworld dan secara rutin membuat bagian kerja sekecil beberapa ratus nanometer.

Untuk puritan, bagaimanapun, Anda harus berpikir lebih kecil-jauh lebih kecil-sebelum Anda memasuki nanoworld nyata. Untuk ahli kimia dan fisikawan ini, di bawah sekitar 50 nanometer kesenangan dimulai. Di arena baru ini, kekuatan seperti gravitasi yang mengatur dunia sehari-hari dengan cepat kehilangan makna yang sudah dikenalnya. Intuisi fisik gagal total di dunia nano. Anda harus membuang prasangka Anda, kata Reed. Anda melihat semua jenis efek yang tidak biasa. Untuk satu hal, elektron bisa pergi ke tempat yang menurut fisika klasik tidak bisa. Dalam beberapa kasus, kata Reed, Ini seperti melempar bola tenis ke pintu garasi dan mengeluarkan bola dari sisi lain.

Di sinilah elektronik berbasis silikon saat ini mulai gagal. Pada skala nano, transistor konvensional membocorkan elektron seperti saringan, dan atom dopan yang dimasukkan ke dalam silikon untuk mengontrol sifat-sifatnya berperilaku seperti batu besar yang canggung. Namun jika skala nano menimbulkan hambatan tajam terhadap teknologi elektronik konvensional, itu juga membuka kemungkinan baru yang luar biasa yang mungkin membuat elektronik saat ini tampak seperti Model T.
Jika perangkat elektronik dapat direduksi menjadi ukuran molekul individu, maka permainan akan sepenuhnya diubah. Elektronik molekuler diusulkan pada 1970-an oleh Mark Ratner, yang sekarang berada di Northwestern University, dan Ari Aviram dari IBM. Selama bertahun-tahun itu tetap menjadi ide yang menggiurkan jauh melampaui kemampuan eksperimentalis. Tetapi selama beberapa tahun terakhir, para peneliti terdepan telah mulai membuat kabel dan komponen sebenarnya dari molekul tunggal. Dan sekarang mereka mulai membuat perangkat mentah yang benar-benar berfungsi.

Di Yale, Reed dan rekan kerjanya, misalnya, membuat dioda dari beberapa molekul organik individu. Dioda sederhana, yang panjangnya beberapa nanometer, jauh dari perangkat praktis, kata Reed. Tapi, tambahnya, ini adalah langkah pertama yang mendorong untuk membuat transistor dan perangkat logika pada skala itu.

Nanooodles

salah satu kunci kemajuan dalam elektronika molekuler adalah molekul eksotis yang disebut tabung nano karbon. Struktur karbon yang luar biasa ini ditemukan oleh para peneliti di NEC Jepang pada tahun 1991 adalah sepupu kimia dekat dari buckyball, bentuk karbon baru yang ditemukan oleh Smalley pada tahun 1985. Tetapi sementara buckyball adalah molekul berbentuk bola dari 60 atom karbon, nanotube adalah pipa panjang dari lembaran grafit yang digulung. Mereka menghantarkan listrik dan telah dibuat menjadi kabel dengan diameter hanya beberapa nanometer.

kenaikan permukaan laut kota new york

Tabung nano, baik secara harfiah maupun metaforis, adalah terowongan antara dunia nano dan makroskopik. Struktur ini memungkinkan serat panjang yang lebarnya hanya beberapa atom. Pada tingkat praktis, kata Smalley, baterai mungkin menggunakan nanotube baik untuk antar-jemput elektron antara atom dan untuk membawa muatan sentimeter jauhnya. Keutamaan besar mereka adalah bahwa mereka molekuler, kata Smalley. Setiap nanotube, katanya, adalah entitas yang memiliki perilaku dan integritasnya sendiri. Itu berarti Anda dapat mendorong molekul karbon individu, seperti nanolog kecil.

Sebenarnya, nanotube bertindak sedikit lebih seperti spageti yang dimasak, kata Phaedon Avouris, manajer kelompok sains dan teknologi skala nanometer IBM Research di Yorktown Heights, NY Setiap nanotube akan menempel pada permukaan dan adhesi ini cukup kuat untuk mempertahankan bentuk apa pun yang Anda inginkan. mendorongnya ke dalam. Adhesi juga memberikan kontak listrik yang baik antara nanotube dan elektroda logam.

Baru-baru ini, Avouris dan rekan kerjanya telah menggerakkan salah satu nanonoodle ini untuk menjembatani sepasang elektroda dan mendorong molekul menjadi cincin dan huruf. Para ilmuwan IBM juga telah membuat transistor efek medan fungsional-perangkat elektronik dasar-pada suhu kamar dari nanotube tunggal.

Keberhasilan pengembangan elektronik molekuler akan berarti satu chip dapat menampung miliaran transistor skala nano, membuat komputer berkekuatan lebih besar daripada mesin saat ini. Ini juga bisa berarti membangun komputer kecil dan murah yang menampung jutaan transistor nano; komputer seukuran butiran garam seperti itu dapat dengan mudah dan murah dimasukkan ke dalam sejumlah produk lain—bahkan ke dalam bahan pintar.

Nanoteknologi juga dapat memungkinkan perangkat penyimpanan informasi dengan kapasitas yang sangat besar. Penyelidik di IBM Research di Zurich, yang dipimpin oleh fisikawan Gerd Binnig dan Peter Vettiger, sedang membangun prototipe mikromekanis yang menggunakan ujung silikon kecil untuk membaca dan menulis bit data yang lebarnya kurang dari 50 nanometer. Itu akan diterjemahkan ke dalam hard disk dengan kapasitas penyimpanan mendekati satu triliun byte (terabyte) - beberapa kali lipat lebih besar daripada hard drive pada PC top-of-the-line saat ini. Bisa juga berarti produk kecil, seukuran jam tangan, misalnya, yang memiliki kapasitas penyimpanan yang sangat besar.

Dalam percobaan mereka, Binnig dan rekan kerjanya menggunakan ujung AFM untuk membaca nanobit informasi pada permukaan polimer. Menggunakan satu tip, bagaimanapun, akan berarti proses yang terlalu lambat untuk menjadi praktis. Oleh karena itu Binnig memiliki susunan kabel lebih dari 1.000 tip AFM yang bekerja secara paralel. Array dapat dengan cepat menulis informasi dengan meninju divot kecil di substrat dan membaca nanobit dengan mendeteksi depresi.
Sementara itu, rekan Binnig di IBM Zurich telah menggunakan STM untuk menghasilkan objek nano yang lebih kecil dengan presisi jarum jam. James Gimzewski, seorang ahli kimia IBM, telah membangun sempoa kecil yang sangat indah. Gimzewski menggunakan ujung STM sebagai jari untuk menggerakkan manik-manik sempoa, yaitu bola bucky dengan diameter kurang dari 1 nanometer.

Penemuan terbaru Gimzewski adalah roda yang dibangun dari molekul berbentuk baling-baling yang berputar pada struktur kecil seperti bantalan. Gimzewski mengatakan bahwa sementara molekul yang berputar menunjukkan kemungkinan mesin nano di masa depan, penelitiannya masih bersifat embrio. Pada titik ini, katanya, jika Anda bisa mendapatkan sesuatu untuk bekerja di dunia nano, Anda tidak perlu khawatir tentang kepraktisannya. Kami baru saja memulai. Ini seperti anak-anak bermain dengan Lego.
Pekerjaan Zurich mencerminkan kepercayaan Swiss yang mengakar kuat dan kuat dalam mekanika. Fisikawan Binnig mengatakan, Mekanika telah diabaikan karena elektronik sangat sukses. Itu dianggap kuno. Perangkatnya untuk penyimpanan informasi, bagaimanapun, bekerja kurang lebih seperti jarum fonograf kecil.

Saat Anda menjelajahi dunia nano, katanya, perangkat mekanis menjadi alternatif yang menarik untuk elektronik.
Binnig mengatakan pendekatan mekanis dapat diperluas jauh melampaui penyimpanan data, dan semua yang dapat Anda lakukan secara elektronik, dapat Anda lakukan secara mekanis. Elektronik sangat baik dalam mengarahkan energi di sepanjang jalur yang tepat ke tempat yang ditentukan dengan baik. Namun, katanya, nanomekanika memiliki keunggulan bekerja dengan konsumsi daya yang sangat rendah. Sementara perangkat nanoelektronik 3-D akan langsung meleleh dari panasnya sendiri, kata Binnig, Anda dapat membayangkan perangkat nanomekanis 3-D yang akan bekerja dengan dingin. Terlebih lagi, perangkat mekanis mungkin terbukti lebih mudah daripada elektronik untuk diintegrasikan dengan sistem biologis, optik, dan kimia.

Masukkan Hype

di suatu tempat di sekitar sini sains mulai bercampur dengan fiksi ilmiah. Jika Anda bisa membuat nanowheel, mengapa tidak nanogear? Sebuah nanoboat bertenaga sendiri? Mengapa tidak membuat robot nano untuk bergerak di sekitar atom untuk Anda?

Dan selagi Anda melakukannya, mengapa tidak membuat robot nano yang dapat mereplikasi diri mereka sendiri, sehingga memungkinkan staf pabrik nano yang mampu menyatukan hampir semua hal dari blok penyusun dasar atom? Selamat datang di manufaktur molekuler, seperti yang diberitakan oleh nanoevangelist Drexler. Inti dari visi Drexlerian adalah alat yang disebut assembler. Alat robot yang dihipotesiskan ini akan bekerja dengan memposisikan atom secara mekanis ke dalam konfigurasi apa pun. Jika kimia antara atom tidak berlangsung, perakit akan menerapkan gaya mekanik kecil (Drexler dan pengikutnya menyebutnya mekanokimia). Dapatkan miliaran assembler ini untuk bekerja secara paralel untuk mengatur semua atom dengan baik, kemudian, Anda dapat membangun apa saja yang dapat Anda bayangkan.

Hanya ada satu masalah: Beberapa ahli kimia, fisikawan, atau ilmuwan material melihat bukti bahwa ini akan mungkin. Banyak orang percaya pada visi Drexlerian adalah ilmuwan komputer yang senang mensimulasikan bagaimana semuanya akan bekerja. Mereka menghasilkan model molekuler yang elegan dari nanogears dan pompa tetapi tidak menawarkan rencana yang jelas tentang bagaimana sebenarnya membangun hal-hal seperti itu.

Pendukung manufaktur molekuler tidak terhalang oleh skeptisisme rekan-rekan mereka yang lebih utama-walaupun mereka mengakui bahwa visi mereka akan membutuhkan waktu puluhan tahun untuk direalisasikan. Perhitungan teoritis dan pemodelan komputer mengatakan itu bisa dilakukan, tegas Ralph Merkle, seorang ilmuwan komputer di Xerox Palo Alto Research Center dan direktur, dengan Drexler, dari Foresight Institute. Secara khusus, Merkle membela dua proposal utama yang paling banyak menarik perhatian ilmuwan lain: saran perakit yang mereplikasi diri, dan kontrol posisi atom dan molekul untuk melakukan mekanikakimia.

Dalam replikasi diri, komputer molekuler akan mengarahkan konstruksi lengan nanorobotik untuk membangun komputer lain; komputer kedua ini kemudian mengarahkan pembangunan komputer kecil lainnya, dan seterusnya. Replikasi diri adalah konsep yang telah muncul dalam ilmu komputer selama bertahun-tahun, kata Merkle, dan secara logis seharusnya berhasil. Ide kontrol posisi meminta lengan robot untuk menempatkan atom dan molekul secara tepat dengan cara mereka terikat, membentuk apa pun yang Anda inginkan. Selama Anda tidak melanggar hukum fisika apa pun, kata Merkle, pendekatan mekanis terhadap kimia ini masuk akal.

Tetapi kritik Drexler menunjukkan bahwa kimia adalah proses yang sangat kompleks pada tingkat molekuler. Memainkan permainan kimia, kata Smalley, berarti mengendalikan atom dalam tiga dimensi. Di setiap tempat reaksi, atom merasakan pengaruh selusin atau lebih atom tetangga; untuk melakukan mekanikakimia, Anda perlu mengontrol gerakan masing-masing. Untuk robot nano, itu akan menjadi tindakan juggling yang sangat rumit. Peneliti lain yang sangat dihormati mengabaikan ide Drexler begitu saja. Kata Eigler dari IBM: Dia tidak memiliki pengaruh pada apa yang terjadi dalam nanosains. Berdasarkan sedikit yang saya lihat, ide-ide Drexler adalah gagasan nanofanciful yang tidak terlalu berarti.

Jalur Perakitan

Bagaimanapun, sebelum para peneliti khawatir tentang membangun pabrik nano, mereka perlu mencari cara praktis untuk memproduksi secara massal perangkat apa pun pada skala nano. Beberapa berharap untuk membuat berbagai bentuk litografi eksotis (litografi optik adalah teknologi standar yang digunakan untuk mengetsa pola pada chip silikon) bekerja di bawah 100 nanometer. Tetapi seberapa kecil dan seberapa cepat metode litografi pada akhirnya bisa menjadi tebakan siapa pun (lihat Chips Go Nano, hlm. 55). Demikian juga, mendorong molekul satu per satu menggunakan STM adalah cara yang sangat lambat dan sulit untuk membuat sesuatu. Terlebih lagi, setelah Anda selesai, Anda hanya memiliki satu objek yang sangat kecil. Membangun satu chip komputer satu atom pada satu waktu menggunakan teknologi STM saat ini akan memakan waktu, menurut satu perkiraan, 1.000 tahun.

cara mengatasi anti vaxer

Salah satu solusinya adalah menghubungkan ujung STM atau AFM dalam susunan yang bekerja secara paralel—jalur perakitan nanomekanis yang mungkin menarik bagi Henry Ford. Ini adalah strategi yang diambil Binnig IBM dalam perangkat penyimpanan informasinya. Dan sementara kabel array kecil ini dan mengubahnya menjadi perangkat yang berfungsi adalah tugas, penelitian awal di IBM Zurich dan beberapa laboratorium lain menunjukkan itu mungkin berhasil.

Tetapi banyak yang percaya bahwa jawaban jangka panjang terletak pada proses yang disebut perakitan mandiri. Tidak seperti rencana konstruksi Drexlerian yang menggunakan robot nano yang mereplikasi diri untuk memindahkan atom, perakitan mandiri bergantung pada kimia untuk memposisikan potongan struktur skala nano, memanfaatkan kemampuan molekul tertentu untuk mengatur diri mereka sendiri dalam struktur kompleks. Dalam istilah kimia, self-assembly bekerja karena molekul mencari minimum termodinamika dari struktur yang Anda inginkan. Anggap saja sebagai rumah pabrikan yang dibangun sendiri menggunakan bahan kimia.

Namun sejauh ini, ahli kimia dan ilmuwan material hanya belajar membangun struktur yang paling sederhana. Prestasi merakit fitur khusus dalam bahan dan menggabungkan bahan yang berbeda tetap menjadi tantangan yang menakutkan.

Solusi untuk masalah itu dapat menentukan perangkat nano mana yang praktis - dan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai pasar. Untuk sebagian besar aplikasi, Anda perlu membuat dan mengintegrasikan miliaran objek nano. Dan untuk bersaing di bidang seperti teknologi informasi, Anda harus melakukannya dengan sangat murah. Itu, kata banyak ilmuwan, akan membutuhkan kecakapan sintesis kimia. Jangan berharap siapa pun sampai pada titik di mana Anda menambahkan bahan ke dalam gelas kimia dan keluarlah sirkuit terpadu, kata Yale's Reed. Namun, harapannya adalah bahwa perakitan mandiri pada akhirnya dapat menempatkan perangkat nanoelektronik di tempat yang Anda inginkan, kata Reed.
Itu akan memakan waktu. Tetapi ada tanda-tanda yang menggembirakan bahwa pendekatan ini akan berhasil. Self-assembly adalah, dalam arti, di mana kimia dan ilmu material-seni membangun barang-barang yang sebenarnya-bertemu dengan fisika skala nano. Fisika telah memberi para ilmuwan sarana untuk memanipulasi objek nano dan memahami cara kerja dunia nano, dan sekarang para peneliti mencari ilmu kimia dan material untuk kemajuan berikutnya yang akan membantu mengubah semua pekerjaan ini menjadi teknologi praktis.

Tidak ada yang benar-benar tahu dari mana terobosan itu akan datang—atau bahkan jika itu akan datang. Tapi, seiring berkembangnya ilmu nanoworld, bentuk kemungkinan nyata mulai muncul dari nanofog.

bersembunyi

Teknologi Aktual

Kategori

Tidak Dikategorikan

Teknologi

Bioteknologi

Kebijakan Teknologi

Perubahan Iklim

Manusia Dan Teknologi

Bukit Silikon

Komputasi

Majalah Berita Mit

Kecerdasan Buatan

Ruang Angkasa

Kota Pintar

Blockchain

Cerita Fitur

Profil Alumni

Koneksi Alumni

Fitur Berita Mit

1865

Pandangan Ku

77 Jalan Massal

Temui Penulisnya

Profil Dalam Kemurahan Hati

Terlihat Di Kampus

Surat Alumni

Berita

Pemilu 2020

Dengan Indeks

Di Bawah Kubah

Pemadam Kebakaran

Cerita Tak Terbatas

Proyek Teknologi Pandemi

Dari Presiden

Sampul Cerita

Galeri Foto

Direkomendasikan