ШУ-ы сэтгүүлчдийн клубээс толилуулж буй цуврал нийтлэл

XX зууны үйлдвэрлэлийн технологийн аугаа дэвшлүүд нь хөгжлийнхөө оргил үед нэгэнт хүрч шинжлэх ухаан, техник, технологийн орчинд хамгийн тохиромжтой, үр ашигтай байх үйлдвэрлэлийн хөгжлийн шинэ эрин, орон зайг эрдэмтэн судлаачид эрэлхийж эхлээд байна.

  Орчин үеийн шинжлэх ухаан, технологийн нэр томъёонд "нано” гэсэн угтвар үг хэрэглэгдэх болж, нано - шинжлэх ухаан, нанотехнологи, наноматериал гэх олон салбар хөгжлийн хурдцаа хэдийнэ авчээ.

  Квант физик, хагас дамжуулагч, электроник, молекулын биологи, хими, биохими, анагаах ухаан, сансар судлал, хүрээлэн буй орчин судлал, материал судлал болон компьютер техник, технологийн сүүлчийн арваад жилийн эрчимтэй хөгжил нь судалгаа, шинжилгээний ажил болон бараа бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийг ойролцоогоор 1-ээс 100 нм хүртэлх хэмжээст буюу атом, молекулын эгэл төвшинд хийх боломжийг олгосон юм.

  НАНОТЕХНОЛОГИ гэдэг нь уртын хэмжүүрийн боломжит жижиг хэмжээст орших атом, молекулын түвшинд шинэ материал, бүтээгдэхүүнийг гарган авах арга технологи юм. Нөгөө талаас НАНОТЕХНОЛОГИ нь анагаах ухаан, материал судлал, оптик, электроник, компьютер, байгаль орчны болон бусад хэрэглээний салбарууд дахь ололт амжилтууд, судалгаа, шинжилгээний ажлын цогц (multi-disciplinary research) юм.

  Нано материалын механик, оптик, соронзон, цахилгаан болон химийн шинж чанар нь зөвхөн тэрхүү материалаас бус гайхалтай нь түүний хэлбэр, хэмжээсээс хамаардаг.

  Нано - хэмжээст материалын шинж чанар хэмжээнээс хэрхэн хамаарч болохыг бид дараах энгийн жишээнээс харж болно.

  А шоон талуудын урт 10 нм бу‏‏­‏юу 10 молекулын х‎эмжээтэй тэнцүү, харин Б шоон талуудын урт нь 1 микрометр буюу энэ нь хүний үсний диаметрээс 50 дахин бага хэмжээ юм.   Энэ хоёр шоонд молекулыг жигд өрөн байрлуулахад А шоо нь 1000 молекул багтаах бөгөөд үүний 49 хувь нь буюу 488 молекул шоон гадаргууд байрлана. Б шоод нийт нэг тэрбум молекул багтах ба үүний 0.6 хувь буюу 6.0 сая молекул гадаргууд байрлана.

  Үүнээс харахад нанохэмжээст аливаа материалын гадаргуугийн боловсруулалтыг молекулын төвшинд хийж, энэ нь материалын шинж чанарыг бүхэл биетийн шинж чанараас бус харин хэмжээнээс хамааруулан удирдаж, захиалж, гарган авах технологийн шинэ үе эхэлсэн болохыг харуулж байгаа юм.

  Ингэж нано - хэмжээст эгэл биетүүдийг хооронд нь холбох, мөн тэдгээрийг эрэмбэлэн байрлуулж улмаар нано бүтцэт бүтээгдэхүүнийг бий болгосноор бидний амьдрал ахуй, үйлдвэрлэлийн одоогийн орчныг бүрэн хувьсган өөрчилж байна. Нанотехнологийн хэрэглээний цар хүрээг дараахь байдлаар найман ангилал болгон авч үзэж болно.

  Үүнд:  1. Нано бүтцэт шингэнүүд ба молекулын эрэмбэлэгдэх:

• Эм болон эмийн бодисын үйлдвэрлэл • Хүнсний бүтээдэхүүний үйлдвэрлэл, хадгалалт

• Материалыг бүрж, гадаргууг үүсгэх

• Гоо сайхан

• Бүх төрлийн будаг, будагч бодис

• Полимер нэгдлүүд  

     2. Эрчим хүч үйлдвэрлэх технологи ба хэрэглээ

• Түлшний элементийн технологи

• Нарны элементийн технологи

• Түлшний эх үүсвэр

• Энергийн хувиргалт

• Түлшийг цэвэршүүлэх  

        3. Нано электроник ба Фотоник

• Si суурьт нано хэмжээс бүхий төхөөрөмжүүд

• Органик ба органик бус холимог төхөөрөмж

• Квантын утас ба Дамжуулал

• Молекулын электроник

• Квант төхөөрөмж ба спинтроник

• Квант эффект

• Нано хэмжээст төхөөрөмжийн загварчлал

• Нано хэмжээст электроникийн материалын загварчлал

• Органик биш нано утас

• Органик нано утас

• Эрэмбэлэгдсэн нано утас

• Нано фотоник

• Оптоэлектроник

• Нэг электроны транзистор

• Санах ойн байгууламжид ашиглагдах материалууд

• Нано хэмжээст санах ойн төхөөрөмж

• Холбогч материал

• Нано хэмжээст архитектур

• Нано хэмжээст багаж тоног төхөөрөмжүүд

• Дэлгэцийн технологи  

       4. Нано бүтцэт материалууд ба төхөөрөмжүүд

• Гадаргуу ба нимгэн үе

• Металлын нано бүтэц

• Нүүрстөрөгчийн нано бүтэц

• Нүүрстөрөгч бүхий нано хоолойнуудад суурилсан ‎электроникийн багаж төхөөрөмжүүд

• Нано төхөөрөмж болон нано системүүд

• Био нано материалууд

• Нано хэрэглээ ба эрүүл мэнд

• Нано композит

• Нано утас

• Нано нунтаг ба Молекул

• Микро ба нано бүтцийн эрэмбэлэлт

• Дэлгэцийн технологи

• Бүрэх технологи ба адгези

• Нано хэмжээс ба багаж

• Шүүх ба ялгах, салгах, ангилах процесс

• Ионы суваг

• Мембран

• Гадаргуугийн үзүүлэлт

• Материалын шинж чанар  

       5. Нано нунтаг

• Нано нунтаг ба молекул

• Нойтон орчны синтез - золь-гель,эмульс

• Хуурай орчны синтез – хийн фаз, аэрозоль

• Нано нунтагийн динамик

• Нано нунтагийн үзүүлэлт

• Керамик

• Катализ Квантын дот

• Соронзон материал ба Төхөөрөмж

• Коллоидын технологи  

        6. Нано биологи

• Биологийн нано бүтэц

• Эсийн ба нано бүтцэт материалын харилцан үйлчлэл

• Хиймэл эрхтэн  

       7. Нано анагаах ухаан

• Ерөнхий эмчилгээ, оношилгоо

• Клиник эмчилгээ, оношилгоо

• Мэдрэлийн эсийн шинж чанарын судалгаа

• Оношилгоо

• Мэдрэлийн системд үзүүлэх эмийн үйлчилгээ

• Генетик

• Эм зүй

• Эрүүл мэнд ба хор судлал Нано хэмжээст материалыг электроник, соронзон ба оптоэлектроник, био анагаах, эмийн үйлдвэрлэл, гоо сайхан, эрчим хүч, катализийн чиглэлд өргөнөөр хэрэглэж байна.

 Компьютерт hard disk - ний толгойг соронзон материал бүхий нано нимгэн үеэр бүрсэн нь түүний соронзон эсэргүүцэл, багтаамжийг хэд дахин өсгөх боломжийг бүрдүүлсэн байна.

 Электроникт автомат мэдрэгч, газар доорхи эрдэс баялгийг илрүүлэх бүртгэгч аппарат буюу луужин, соронзон санах ой;

 Автомашины үйлдвэрлэл, сансрын тоног төхөөрөмж болон өндөр температур />2000оС/ - т газар доор хэмжилт хийх багаж тоног төхөөрөмжийн үйлдвэрлэлд өргөнөөр ашиглагддаг хуванцарын галд тэсвэрлэх чанарыг дээшлүүлэх зорилгоор нано хэмжээст дүүргэгч материал цахиурт шаврыг нэмж, металл орлуулагч хуванцрыг гарган авдаг. Нанотехнологийн үр дүнг шууд үйлдвэрлэлд нэвтрүүлэн өдөр тутмын хэрэглээний бүтээгдэхүүн таваарыг үйлдвэрлэж байгаа олон жишээ дурдаж болно. Бүх төрлийн будаг, будагч бодисууд, автомашины бампер, машины конвертер, хэт ягаан туяаны хамгаалалт бүхий нүдний шил, нарны хамгаалалтын болоод нарны туяаг шингээгч гоо сайхны төрөл бүрийн тос, бэлдмэлүүд, спорт тоглоомын сайн чанарын, удаан эдэлгээтэй хэрэгслүүд теннисний бөмбөг, цохиур зэрэг болно. Нанотехнологийн хөгжил, дэвшлийн эрин зуунд амьдарч байгаа та бидний үеийнхэн өдөр тутамд энэ гайхамшгийн үр шимийг мэдэрч, хэрэглээ болгож байгаа нь шинжлэх ухааны бүхий л салбарт ажиллаж буй эрдэмтэн, мэргэд, судлаачдын үнэлж баршгүй оюун ухааны хөдөлмөрийн үр шим юм.

АУ-ны Хүрээлэнгийн эрдэм шинжилгээний ахлах ажилтан, а.у-ны доктор Б.Мөнхбат Д. Сангаа, П. Алтанцог, Г. Сэвжидсүрэн, ШУА, Физик

Технологийн Хүрээлэн Материал судлал ба нанотехнологийн салбар