배경 나노기술은 보편적으로 인정 엄격한 정의의 부재는 연구 강조가 전통적으로 화학 또는 생물학이라고도했습니다 작품의 여러 분야를 포괄, 확대하도록 허용했다. 따라서이 섹션 아래 그룹화 작업의 첫 번째 주요 특징은 산업 분야의 광범되는 현대적인 R & D 상처입니다. 식품에 대한 '스마트'포장 어떤 경우에는 주요 시장은 상당히 잘 정의됩니다. 식품 산업은 직장에서 중요한 드라이버가 어디에 있는지, 여기에 좋은 예를 역할을합니다. 설명하기 위해 식품 산업을위한 '스마트'wrappings은 (신선하거나 나타냅니다되는) 시장에 가까이 있습니다. 2006 년, 맥주 패키지는 3백만파운드에서 나노 강화 재료의 최고의 무게를 사용하는 업계에서 예상됩니다., 고기와 탄산 청량 음료로 따라갔다. 2011 년까지 한편, 전체 그림은 거의 100,000,000파운드에 도달할 수 있습니다. 연료 재료 촉매 다른 경우에 중요한 응용 프로그램 식별하지만 최종 시장 영향은 예측하기가 더 어렵습입니다. 예를 들어, 나노는 촉매 기술에 상당한 진보를 얻을 수로 예상됩니다. 이러한 잠재적인 응용 프로그램을 실현하는 경우에는 그 사회에 미치는 영향이 촉매로, 틀림없이 우리의 현대 사회에서 가장 중요한 기술, 재료 및 연료의 다양한 범위의 생산을 활성화 드라마틱한 것입니다. R & D 출판사에서 증가로 측정 나노 진행 이 분야에서 현재 작업의 두 번째 특징은 개발되고 재료 및 프로세스의 종류는 반드시 '기술을 강요'하는 것입니다 : 나노 기술의 잠재적인 영향에 의해 촉구, R & D 커뮤니티 기초 과학 기술의 급속한 발전을 달성입니다. 과학적 관심이 수준은 과학 인용 지수 (SCI) 데이터베이스에서 나노기술의 출판물의 전세계 숫자를 검토 Compano하고 Hullman에 의해 gauged 수 있습니다. 그들은 1989 년과 1998 사이의 기간 동안 간행물의 수가 연평균 성장률은 '인상'27%는 것을 결론을 내린다. 방법을 선도하는 국가 관심이 상승하지만, 중앙 저장소의 작은 숫자로 국한되지 않습니다. 대신에, 연구는 나노 테크놀로지의 활동과 계획을 개발 30 개국 이상에서 전염됩니다. 이러한 방법으로 Compano 및 Hullman 또한 관심의 분포를 검사합니다. 그들의 결과에 따라, 가장 활성화가됩니다 미국 , 다음에 모든 출판물의 약 한 분기와 일본 , 중국 , 프랑스 , 영국 과 러시아 . 혼자이 국가 나노기술에 대한 세계 과학 논문의 70 %를 차지하고있다. 특히, 대한 중국 과 러시아 주식 SCI 데이터베이스에서 일반적으로 존재와 비교되지 않은 그들의 연구 시스템에 nanoscience의 중요성을 보여줍니다. 소설 재료에 대한 시장 ( 'Nanomaterials') 활동의 세 번째 주요 특징은이 섹션의 문제 나노기술은 주로 물건을 만들기에 관한 그 사실 아래 그룹화. 이러한 이유로, 'nanomaterials'에 R & D 센터의 기존 초점 대부분 누구의 분자 구조 소설 소재는 나노미터 규모에서 설계되었습니다. 사실, Saxl 미국은 '재료 과학 및 기술은 나노기술의 응용 프로그램의 대부분에 필수적입니다. "저 따라서 다음과 자료 (표 1)의 대부분은 이러한 fullerenes과 나노튜브와 같은 기존의 훨씬 더 작은 화합물 (그리고 따라서 서로 다른 속성을 전시) 또는 새로운 nanomaterials, 중 대량 생산을 포함하고 있습니다. nanomaterials의 시장의 범위가 상당한 수 있습니다. 사실, 그것은 나노기술에 의해 주었, 소설 자료 및 프로세스가 몇 년안에 340 억 미국 달러 이상의 시장 영향을 미칠 것으로 예상 될 수 것으로 추정되었습니다. 표 1. 현재 연구 및 개발과 잠재적인 응용 프로그램의 주요 nanomaterials의 요약. | | | | 원자 클러스터 | 양자 우물 | 울트라 얇은 레이어 - 보통 몇 나노미터 두께 - 반도체 소재의이 (잘) 현대 결정 성장 기술에 의해 장벽 물질 사이의 성장. 따라서 유용한 속성의 숫자를 생산 울트라 얇은 층의 배리어 재료 트랩 전자. 이 속성은 고효율 레이저 장치의 개발에, 예를 들어, LED있다. | CD 플레이어는 몇 년 동안 양자 잘 레이저의 사용을 만들었습니다. 최근 개발이 저렴한 비용으로 통신 및 광학 이러한 nanodevices이 일반화 할 것을 약속드립니다. | 현재 - 오년 | 양자 점 | 자외선에 의해 '가 점등'까지 보이지 형광등 nanoparticles. 그들은 그들의 조성에 따라 색상의 범위를 전시 할 수 있습니다. | 통신, 광학. | 7~8년. | 폴리머 | 전류가 그들과 반대로 적용하면 빛을 방출 유기 기반 재료. | 컴퓨팅, 에너지 변환. | ? | 크기가 100nm 이하 아르 곡물 | Nanocapsules | Buckminsterfuller - enes는 가장 잘 알려진 예를 들어 있습니다. 1985 년 발견된이 C60 입자 폭 1nm 있습니다. | 많은 애플 리케이션, 엔지니어링 예 : nanoparticulate 건조 윤활제를 envisaged. | 현재 - 2 년. | 촉매 nanoparticles | 그것이 실현 오래 전에 10-10 nm의 범위에서, 이러한 물질은 존재에 있던 것을 그들이 나노기술의 영역에 속한. 그러나, 최근의 개발은 촉매의 주어진 대량 따라서 성능을 향상 반응에 대한 더 면적을 제시 수 있도록하고 있습니다. 이 다음, 이러한 촉매 nanoparticles는 종종 더 사용하기 위해 생성하실 수 있습니다. | 재료, 연료 및 식량 생산, 건강, 농업을 포함한 애플 리케이션의 광범위한. | 현재 -? | 직경 100nm 이하 아르 Fibres | 탄소 나노튜브 | 나노튜브 두 가지 유형의 존재 : 단일 벽 탄소 나노튜브, 소위 'Buckytubes', 그리고 다층 탄소 나노튜브를. 모두 그래파이트형 탄소로 이루어져 있으며 일반적으로 5 NM의 내부 직경과 10 nm의의 외부 직경을 가지고. '나노기술에서 가장 중요한 재료 오늘날'로 설명, 그것은 나노튜브 기반의 물질은 무게의 육분의 일에 강철보다 50-100 배 강한가 될 가능성이있다는 계산되었습니다. | 많은 응용 프로그램은 envisaged 위치 : 공간과 항공기 제조, 자동차 및 건설. 다층 탄소 나노튜브는 실질적인 상업 수량에 이미 사용할 수 있습니다. 대규모 상업 생산에서 몇 가지 방법을 Buckytubes | 현재 - 5 년. | 두께 100nm 이하 아르 영화 | 자기 조립 monolayers (SAMs) | 유기 또는 무기 물질이 저절로 표면에 두꺼운 층 분자는 하나를 형성하고 있습니다. 추가 레이어는 각 계층이 깊이 한 분자 어디에 얇은 판이 들어가지로 이어지는, 추가할 수 있습니다. | 화학적 활성되지 않도록 마모 방지에 이르기까지되는 속성에 따라 응용 프로그램의 다양한. | 2~5년. | 나노 미립자 코팅. | 코팅 기술은 현재 나노기술의 영향을 강하게하고 있습니다. nanocrystalline의 분말을 사용하여 분무 예 : 금속 스테인레스 스틸 코팅은 일반 코팅과 비교했을 때 증가 경도를 소유 표시되었습니다. | 센서, 반응 침대, 액정 제조, 분자 전선, 윤활 및 보호 레이어, 부식 방지 코팅, 터프하고 어려워 절삭 공구를 추천하십시오. | 5-15년. | Nanostructured 자료 | 나노 복합 재료 | 복합 재료는 금속, 세라믹, 폴리머 및 다기능 행동을 허용 생물 학적 재료의 조합입니다. 자료 nanolevel에 존재한다는 사실을 소개하는 경우 nanocomposites이 형성되며, 물질의 속성이 - 예 : 경도, 투명성, 다공성 - 변경됩니다. | 같은 반도체에서와 같이 응용 프로그램의 번호, 순도 및 전기 전도도 특성이 중요 특히 어디에. 이 물질의 상업 착취는 현재 특히 자동차 타이어에 광범위한 산업용 어플 리케이션을 찾아 해당되는 카본 블랙의 가장 유비 쿼터스 작습니다. | 현재 - 2 년. | 섬유 | 증가 가벼움과 내구성에 이르는 의복, 그리고 '스마트'직물 (착용자의 의복에 따라 물리적 특성을 변경)로 nanoparticles와 캡슐의 설립. | 군사, 생활. | 3~5년. |
나노튜브의 중요성 나노튜브는 R & D가 한 특정 지역에서 본격적인 시장 응용 프로그램에 벗을 수있는 방법을 기본의 좋은 예를 제공합니다. '나노기술에서 가장 중요한 재료 오늘날'로 설명, 나노튜브는 뛰어난 인장 강도와 새로운 소재입니다. 사실, 계정에 현재의 기술 장벽을 복용, 나노튜브 기반의 물질은 무게의 6 분의 1에 강철보다 50-100 배 강한 될 예상이다. 이 개발은 탄소 섬유 복합 재료로 이동하는 개선 드워프 것입니다. 나노튜브는 새로운 산업 혁명을 시작할 수 있을까? C60 Buckminsterfullerene의 발견을위한 노벨상을 수상했습니다 해리 Kroto, 그러한 진보 '오래 오래'걸릴 것이라는 상태 , 복합 개발되는 나노튜브의 첫 번째 응용 프로그램을 달성하기 위해. 이러한 기술이 결국 도착 할 경우, 결과는 최고의 날이 될 것입니다 : 그들은 산업 혁명을 걷어가 - 시작한 것은, 개발 '콘덴서의 제임스 와트의 발명에 해당되지'것입니다. 우주 엘리베이터는 무엇입니까? 우주 엘리베이터의 개념은 최근 나노튜브 개발 영감을 가지고 생각하는 비전의 종류의 좋은 그림 역할을합니다. '별을 리프트'의 아이디어는 특히 새로운되지 자체입니다 러시아 엔지니어, 유리 Artutanov는 엘리베이터의 개념 보낸 - 빠르면 - 아마도 조용히 공간 플랫폼으로 페이로드와 사람을 수송 수있는 레이저에 의한 구동을 1960. 그러나, 이러한 아이디어는 항상 케이블 첨부 파일을 만들기 위해 필요한 재료 강도의 부족에 의해 방해되었다. 나노튜브가 우주 엘리베이터 15 년 시간을 현실로 만드는이 오랜 장애를 극복하는 열쇠가 될 수 있습니다. 이것은 발전하지만, 섬유 또는 리본과 같은 번개 파업, micrometeors, 인간이 만든 우주 파편으로 성공적으로 피하고 다양한 대기 위험에로 나노튜브의 성공적인 결합에 의존합니다. 공간과 항공기 산업은 나노튜브를 사용하는 최초의 것입니다 이러한 발전 뒤에 시장 원동력은 다음 명확 : 기존의 공간 산업은 항공기 제조 업체 다음, 최초의 주요 고객으로 예상됩니다. 그러나, 생산 비용 드롭 (현재 미국 $ 20-1200 / g)으로, 나노튜브는 자동차, 건설 등 대규모 산업에 널리 응용 프로그램을 찾을 것으로 예상된다. 사실, 가볍고 강한 재료의 이점 산업의 모든 분야에서 시장을 이해할 수 있습니다. 나노튜브를 제조하기 위해 전세계 레이스 그것은 현재 나노튜브 경제 수량의 대량 생산 기술을 개발하기 위해 경주 연료 아르 이러한 기대됩니다. ETC 그룹은 적어도 55 나노튜브 제조에 관련된 회사 및 그 생산 수준은 곧 회사에서 1kg / 하루에 도달합니다 현재있다는 것을 말합니다. 예를 들어, 일본 의 미쓰이와 (주)는 탄소 나노튜브의 120t의 연간 생산 능력 2003 년 4 월 시설을 만들었습니다. 이 회사는 자동차, 수지 제조 업체 및 배터리 제조 업체에 제품을 시장에 계획입니다. 실제로 업계는 이렇게 빨리 Holister가 이미 존재 나노튜브 공급 업체의 숫자는 앞으로도에서 사용할 수있는 응용 프로그램에 의해 지원 될 가능성이 아니라는 것을 믿고 성장했습니다. 튀김은 '탄소 나노튜브 필드가 이미 과잉 포화이다'되었다는이 경합을 지원합니다. 참고 : 참고 문헌의 전체 목록은 원래의 텍스트를 참조하여 찾을 수 있습니다. |