Річард Фейнман мріяв про день, коли фізик зможе сконструювати будь-яку молекулу, атом за атомом. Тоді, 1959 року, це здавалося неможливим, однак сьогодні ця мрія частково здійснилася.
Тунельний скануючий мікроскоп це насправді зовсім не мікроскоп. Зовні він нагадує старий грамофон. Тонкий щуп (на кінчику його діаметр становить лише один атом) повільно проходить над поверхнею матеріалу, який є об’єктом аналізу. Зі щупа крізь матеріал до бази пристрою йде слабкий струм. Щоразу, як вістря щупа проходить над атомом, сила струму злегка змінюється. Після кількох таких проходів пристрій друкує дивовижну річ - обриси самого атома. За допомогою ідентичного щупа цей мікроскоп може не просто реєструвати атоми, а й переміщати їх. Таким способом можна складати з атомів літери - наприклад,
(Інший недавній винахід - атомний силовий мікроскоп, що створює дивовижні тривимірні зображення атомної ґратки. В атомному силовому мікроскопі теж використано щуп із дуже тонким вістрям, але на це вістря спрямовано лазерний промінь. Проходячи над досліджуваним матеріалом, щуп піднімається й опускається від взаємодії з атомами поверхні, і ці рухи реєструються за допомогою лазерного променя і матричного фото детектора.)
Я виявив, що переміщати окремі атоми зовсім не складно. Я сидів перед комп’ютерним екраном і бачив на ньому білі кульки діаметром приблизно з дюйм, схожі на м’ячики для пінг-понгу. По суті, кожна кулька означала окремий атом. Я вибрав курсором один із атомів і пересунув курсор в інше місце. Тоді натиснув клавішу, яка активувала щуп, аби той перемістив зазначений атом. Після цього мікроскоп про- сканував матеріал іще раз. Картина на екрані змінилася: я побачив, що кулька перемістилась точнісінько туди, куди я визначив.
Аби перемістити будь-який атом куди завгодно, достатньо було однієї хвилини. За якихось півгодини я зрозумів, що можу вже скласти на екрані з окремих атомів деякі літери. За годину я вже вмів складати доволі складні візерунки, що містили близько десяти атомів.
Я мусив оговтатись від усвідомлення, що я справді пересував окремі атоми - адже колись це вважалось абсолютно неможливим.
МЕМИІНАНОЧАСТИНКИ
Хоча сьогодні нанотехнології ще перебувають на початковій стадії розвитку, вони вже породили динамічну комерційну галузь - хімічні покриття. Якщо нанести методом розпилення на той чи інший комерційний продукт тонкий шар відповідної хімічної речовини завтовшки лише кілька молекул, - то можна зробити цей продукт стійкішим до ржавіння або ж змінити його оптичні властивості. Сьогодні вже існують різні види такого покриття: воно може захищати одяг від плям, поліпшувати екрани комп’ютерів, зміцнювати металорізальні інструменти й захищати поверхні від подряпин. У найближчі роки на ринку з’являтимуться нові й нові товари з мікропо- криттям, яке поліпшуватиме їхні властивості.
Загалом нанотехнології - ще дуже молода галузь науки. Проте один її аспект уже починає впливати на життя кожної людини, і на його основі вже виросла успішна світова індустрія з річним оборотом 40 мільярдів доларів. Ідеться про мікроелектромеханічні системи (МЕМи), що охоплюють найрізноманітніші речі - від стру- меневих картриджів, сенсорів для
