Mikä on nanoelektroniikka?

Nanoelektroniikan merkityksen ymmärtämiseksi on hyödyllistä jakaa sana osiin. Sanan nano ensimmäinen puoli viittaa jonkin, erityisesti pienen, koon. Elektroniikka voidaan määritellä tekniseksi ja tieteelliseksi alaksi, joka käsittelee sähköisiä tai ladattuja komponentteja. Siksi termi nanoelektroniikka viittaa hyvin pieniin, sähköisesti varautuneisiin komponentteihin.

Tutkijat ovat ajan mittaan kehittäneet universaalin etuliitejärjestelmän jonkin koon tunnistamiseksi, joka perustuu yleensä metrijärjestelmään ja perusyksikkö on mittari. Metrijärjestelmässä on useita etuliitteitä, jotka kuvaavat jonkin kokoa; esimerkiksi etuliite sentti tarkoittaa sadasosaa tai 0.01. Tämä voidaan myös kirjoittaa 10: llä eksponentilla -2. Nano on metriasteikon kolmanneksi pienin lisäys; sen arvo on 0.00000001 tai yksi miljardiosa perusarvosta.

Esimerkiksi nanometri olisi metrin miljardisosa. Tämä on niin pieni määrä, että sitä on vaikea ymmärtää ihmismielellä. Tässä on otettava huomioon, että etuliite nano kuvaa jotain hyvin pientä, joka ei yleensä näy silmälle.

Elektroniikka käsittää laajan valikoiman konsepteja ja keksintöjä, joita on käytetty jo jonkin aikaa tekniikan kehityksessä. Elektroniikan ytimessä on sähköisesti varautuneiden yksiköiden käsittely ja hyödyntäminen tavalla, joka vapauttaa energiaa, joka voidaan sitten hyödyntää mekaaniseen toimintaan. Tämän ilmiön löysi ensimmäisenä Benjamin Franklin, ja se on antanut meille mahdollisuuden osallistua moniin aktiviteetteihin, kuten television katseluun tai sähköisesti valaistuun huoneeseen, joita pidetään nykyään usein itsestäänselvyytenä.

Nanoteknologia ja nanoelektroniikka, kaksi termiä, joita käytetään toisinaan keskenään, ovat nähneet useita edistysaskeleita, jotka johtuvat nykyaikaisesta kyvystä nähdä ja työskennellä hyvin pienillä yksiköillä. Tämä johtuu muista tieteellisistä saavutuksista, kuten mikroskoopeista. Yleensä nämä yksiköt ovat niin pieniä, että ne ovat atomi- tai molekyyliasteikolla. Nanoelektroniikan kehittyvän tieteen mahdollisuudet ylittävät huomattavasti sen nykyisen käytön, ja lääketieteen, tekniikan ja materiaalin tuleva kehitys on mahdollista.

Nanoelektroniikan juuret alkoivat kehittyä 1980 -luvun alussa. Tämän teknologia -alan hämmästyttävällä potentiaalilla uusille tuotteille ja kehitykselle on sekä positiivisia että negatiivisia vaikutuksia. Positiivista on, että monet edistysaskeleet voivat johtaa elämää muuttaviin tai innovatiivisten materiaalien säästöihin. Negatiivisesti molekyylin manipulointiin liittyvä säteily voi osoittautua haitalliseksi yhteiskunnalle, ja toiset pelkäävät, että tätä tiedettä voidaan hyödyntää esimerkiksi joukkotuhoaseisiin. Näistä syistä nanoelektroniikan tutkimusta säännellään voimakkaasti, yleensä valtion lähteistä.