Введение. За последние несколько десятилетий наблюдался почти экспоненциальный рост возможностей микроэлектроники

Заключение.

За последние несколько десятилетий наблюдался почти экспоненциальный рост возможностей микроэлектроники, основанной на кремнии. Однако в новом тысячелетии рост возможностей данной технологии существенно замедлится по двум причинам: во-первых, с уменьшением размеров ячеек памяти ограничивающую роль начинают играть фундаментальные физические законы, не позволяющие работать существующим структурам ячеек памяти; во-вторых, при применении специальных мер, устраняющих данные ограничения и повышающих степень интеграции устройств, экспоненциально повышаются затраты на их производство.

При использовании достижений нанотехнологии речь идет уже не об улучшении таких характеристик вычислительных систем, как объем, быстродействие и энергопотребление, а о создании новых принципов вычислений, свойственных биологической материи от природы. Такой подход, однако, в целом не исключает использования известных принципов электроники на молекулярном уровне.

Нанотехнологии позволят радикально изменить образ жизни человека. В дополнение к гигантскому росту плотности памяти она становится практически энергонезависимой, потребляющей мизерное количество энергии. В целом это позволит распространить действие закона Мура на XXI век.

Данный подход позволяет реализовать в будущем и второй закон Мура, который реже упоминается, но не становится от этого менее важным — уменьшение стоимости системы памяти пропорционально уменьшает стоимость производства изделия. Для этого необходимо решить чрезвычайно сложную задачу развертывания промышленного, конкурентоспособного производства компонентов на принципах нанотехнологии.

Наконец, разрабатываемые устройства должны в какой-то мере «вписаться» в существующее производство электронной аппаратуры и не требовать его полной реконструкции. Однако насколько все это близко к потребительскому рынку? Даже если ни одно из этих революционных решений не укрепится в ближайшее время в практической жизни, имеющиеся в настоящее время успехи в эволюционном развитии нанотехнологии достаточно впечатляющи. Реально практическое повсеместное применение устройств перспективной памяти можно ожидать уже в течение ближайших 5 – 10 лет. Сначала данные изделия будут применяться в исключительных случаях, когда им просто не найдется достойной альтернативы. Затем сфера их применения будет неуклонно расширяться.

Наномедицина - новое междисциплинарное направление медицинской науки в настоящее время находится в стадии становления. Её методы только выходят из лабораторий, а большая их часть пока существует только в виде проектов. Однако большинство экспертов полагает, что именно эти методы станут основополагающими в XXI веке. Так, например,Национальные институты здравоохранения включили наномедицину в пятёрку самых приоритетных областей развития медицины в XXI веке, а Национальный институт рака США собирается применять достижения наномедицины при лечении рака. Ряд зарубежных научных центров уже продемонстрировали опытные образцы в областях диагностики, лечения, протезирования и имплантирования.

Классик в области нанотехнологических разработок и предсказаний Эрик Дрекслер в своих фундаментальных работах описал основные методы лечения и диагностики на основе нанотехнологий. Ключевой проблемой достижения этих результатов является^[3] создание специальных медицинских нанороботов - наномашин для ремонта клеток. Медицинские нанороботы должны уметь диагностировать болезни, циркулируя в кровеносных и лимфатических системах человека и перемещаясь во внутренних органах, доставлять лекарства к пораженной области и даже делать хирургические операции. Предполагается, что медицинские нанороботы предоставят возможность оживления людей, замороженных методами крионики.

Достижения наномедицины станут широко доступны по разным оценкам только через 40—50 лет. Однако целый ряд последних открытий, разработок и инвестиций в наноотрасли привёл к тому, что всё больше аналитиков сдвигают эту дату на 10—15 лет в сторону уменьшения.

В мире уже созданы ряд технологий для наномедицинской отрасли. К ним относятся адресная доставка лекарств к больным клеткам, лаборатории на чипе, новые бактерицидные средства.

Адресная доставка лекарств к больным клеткам позволяет медикаментам попадать только в больные органы, избегая здоровые, которым эти лекарства могут нанести вред. Например, лучевая терапия и химиотерапевтическое лечение уничтожая больные клетки, губит и здоровые. Решение этой проблемы подразумевает создание некоторого «транспорта» для лекарств, варианты которого уже предложены целым рядом институтов и научных организаций.

Лаборатории на чипе, разработанные рядом компаний позволяют очень быстро проводить сложнейшие анализы и получать результаты, что крайне необходимо в критических для пациента ситуациях. Эти лаборатории, производимые ведущими компаниями мира, позволяют анализировать состав крови, устанавливать по ДНК родство человека, определять ядовитые вещества. Технологии создания подобных чипов родственны тем, что используются при производстве микросхем, с поправкой на трёхмерность.

Новые бактерицидные средства создаются на основе использования полезных свойств ряда наночастиц. Так, например, применение серебряных наночастиц возможно при очистке воды и воздуха, или при дезинфекции одежды и спецпокрытий.