За более чем четверть века деятельности в области нанотехнологий в исследовательских центрах IBM были совершены следующие основные открытия:
1981 - ученые IBM изобрели сканирующий туннельный микроскоп STM, который впервые обеспечил свободный доступ в мир отдельных атомов и молекул, находящихся на электропроводящей поверхности.
1986 - ученые IBM и Стэнфордского университета изобрели атомно-силовой микроскоп AFM, который быстро превратился в повседневный инструмент, обеспечивающий визуализацию общего назначения и возможность манипуляций в нанометровой области.
1986 - Научные сотрудники IBM Герд Биннинг (Gerd Binnig) и Хайнрих Рорер (Heinrich Rohrer) за изобретение сканирующего туннельного микроскопа стали лауреатами Нобелевской премии по физике.
1988 - Ученые IBM зарегистрировали эффект эмиссии фотонов из локальных областей нанометрового размера, стимулируемых сканирующим туннельным микроскопом STM. Это позволяет изучать в нанометровом масштабе такие явления, как люминесценция и флюоресценция.
1989 - Сотрудник IBM Дон Эйглер (Don Eigler) впервые в мире осуществил контролируемые манипуляции с отдельными атомами, размещенными на поверхности - с помощью микроскопа STM он написал слово "IBM", расположив соответствующим образом 35 атомов ксенона. Вполне вероятно, что это самый миниатюрный корпоративный логотип в мире.
1991 - Ученые IBM продемонстрировали атомный переключатель - важнейший шаг на пути к созданию электронных компонентов атомарного масштаба.
1993 - Ученые IBM и NEC независимо друг от друга открыли такое явление, как однослойные углеродные нанотрубки, и разработали методы их производства с использованием металлических катализаторов.
1996 - Ученые IBM усовершенствовали методики манипулирования молекулами с помощью микроскопа STM, что впервые позволило перемещать отдельные молекулы в нужное положение при комнатной температуре.
1996 - Ученые IBM создали самый маленький в мире абак, состоящий всего из 10 атомов - еще одна важная веха в развитии инженерных методов нанометрового масштаба.
1998 - Ученые и партнеры IBM открыли явление т.н. молекулярного колеса, которое позволяет надеяться на создание механизмов и двигателей нанометрового масштаба.
2000 - Исследователи из IBM и из нескольких университетов совместно разработали наномеханические датчики на основе крошечных кремниевых щупов, которые позволяют обнаруживать мельчайшие количества биохимических субстанций и распознавать определенные шаблоны ДНК.
2001 - Созданный специалистами IBM метод т.н. "конструктивного разрушения" смог преодолеть главное препятствие на пути построения компьютерных микросхем из других веществ помимо кремния - он позволяет разделить полупроводниковые и металлические нанотрубки и сформировать тем самым крошечный, но вполне работоспособный транзистор.
2001 - Ученые IBM представили первый в мире логический элемент молекулярного уровня - они смогли из транзисторов на основе углеродных нанотрубок построить логические интегральные схемы, что является важнейшим шагом на пути к молекулярным компьютерам.
2002 - Исследователи IBM создали реально действующие вычислительные схемы с минимально возможными на сегодняшний день размерами, использовав каскад молекул, перемещающихся по принципу домино.
2003 - Ученые IBM, Колумбийского университета и Университета Нового Орлеана продемонстрировали первую трехмерную самосборку магнитных и полупроводниковых наночастиц - этот модульный метод сборки позволяет соединять практически любые материалы.
2003 - Ученые IBM продемонстрировали самый маленький в мире полупроводниковый световой излучатель, что в перспективе позволит применять углеродные нанотрубки в оптико-электронных приборах.
2004 - Ученые IBM разработали новую методику под названием "спектроскопия на основе переворота спина", позволяющую изучить свойства магнитных структур атомарного масштаба. Они применяют эту методику для измерения фундаментальной магнитной характеристики одиночного атома - а именно, величины энергии, необходимой для транспонирования его магнитной ориентации.
2004 - Ученые IBM смогли измерить напряженность магнитного поля одиночного электронного спина, использовав для этого весьма чувствительный магнитно-резонансный атомно-силовой микроскоп, продемонстрировав тем самым возможность существенного повышения чувствительности магнитно-резонансной томографии.
2004 - Ученые IBM реализовали возможность контролируемого изменения заряда отдельных атомов. Такая возможность добавления или удаления заряда электрона в отдельном атоме позволит расширить масштабы исследований на атомарном уровне. Переключение между различными уровнями заряда в отдельном атоме обеспечит беспрецедентный уровень контроля над исследованиями химических реакций, оптических свойств и магнитных моментов.
2005 - Использовав наноэлектронные технологии в производстве, исследователи IBM создали крошечное устройство, замедляющее скорость света. Это огромный шаг вперед на пути к использованию света вместо электричества для соединения электронных компонентов, что в перспективе может привести к значительному повышению производительности компьютеров и других электронных систем.
2006 - Исследователи IBM создали первую в мире полноценную электронную интегральную схему на основе молекулярной "углеродной нанотрубки". Этот новый материал потенциально способен существенно повысить производительность по сравнению с обычными кремниевым полупроводниками, широко применяемыми сегодня. Достигнутый результат имеет огромное значение, поскольку эта электронная схема была построена в рамках стандартных процессов полупроводникового производства, и в качестве основы для построения всех схемных компонентов в ней использована единственная молекула, а не отдельно созданные компоненты, соединяемые между собой. Этот результат может существенно упростить производство и обеспечить единообразие, необходимое для более тщательного тестирования и оптимизации материалов, используемых в данной области.
2006 - Ученые IBM разработали новую мощную методику для исследования атомного магнетизма и управления им. Это важный инструмент не только поможет понять принципы функционирования перспективных вычислительных схем и элементов хранения данных, приближающихся по своим размерам к уровню атомов, но и заложит основу для создания новых материалов и вычислительных устройств, использующих магнитные явления атомарного масштаба.
2006 - В исследовании, посвященном анализу основополагающих принципов молекулярной электроники, было найдено объяснение квантово-механических эффектов, возникающих при прикреплении атомов золота к молекуле. Эта работа продемонстрировала возможность контроля не только геометрических параметров атомарного масштаба в месте контакта атома металла с молекулой, но и его силы сцепления и фазы орбитальной волновой функции в точке контакта.
2007 - Специалисты IBM продемонстрировали первое в мире промышленное применение технологии "самосборки", которая используется для создания вакуума - идеального изолятора - вокруг нанопроводов в микропроцессоре следующего поколения на основе полупроводниковой технологии IBM Airgap.
2007 - Исследователи IBM разработали технологию магнитно-резонансной томографии, обеспечивающую возможность визуализации объектов наномасштаба. Эта технология, впервые в мире позволившая применить магнитно-резонансную томографию на подобном уровне, является огромным достижением на пути построения микроскопа, способного "увидеть" строение атома в трех измерениях.
Существуют всем известные двенадцатилетние циклы восточного календаря. Каждый год имеет свой знак с неким мистическим значением, повторяющийся каждые двенадцать лет. Для нас это сейчас абсолютно не существенно. Но Кваша с товарищами развили эту систему как в сторону разбивки истории на меньшие циклы (четырехлетки) так и на большие - до ста сорока четырех лет. И получается там довольно любопытная схема периодизации истории.
Выглядящая примерно следующим образом.
Предполагается 144-летний цикл, имеющий в основе стандартную восточную двенадцатилетку. Цикл этот делится на четыре этапа по тридцать шесть лет (по три двенадцатилетки на этап), каждый из этапов имеет свое внутреннее, так сказать, содержание.
Этап I.
Скрытый.
В это время где-то в "недрах истории" или общества зарождается и формируется та идея, движение или изобретение, что будет составлять суть начавшегося цикла. Процесс этот обычно внешне не виден и конкретные изменения удается вычленить только задним числом.
Этап II.
Штурм.
Здесь, наоборот, созревшая идея вырывается на всеобщее обозрение и начинает ничем неудержимое развитие, стремясь протиснуться во все уголки жизни и заменить всюду, где только можно своих предшественников (если те имели место)
Этап III.
Инерция.
Или застой - кому как нравится. Запущенные родившейся идеей (изобретением) процессы продолжают крутиться - но уже без должного энтузиазма. И со все меньшей и меньшей отдачей. От дела отваливается все лишнее, без чего оно может существовать, бывает так, что лишней оказывается и сама породившая все идея. Остается только то, что составляет суть процесса.
Этап IV.
Специалист по кристаллам, Кваша, назвал его кристаллизацией.
Название не хуже прочих. На этом этапе, наконец, реализуется в окончательном виде то, что было задумано на первом этапе, полтораста лет назад. Реализуется, опять же, не в том виде, в каком все это когда-то представлялось, но тем не менее принимает тот самый вид в котором и войдет в историю.
В качестве примера приведу последний на данный момент цикл в истории России.
Так вот - мы, судя по приведенному перечню дат по нанотехнологиям имеем сейчас на дворе натуральный первый этап - когда эта самая идея подспудно зреет где-то там внутре.
Обратим внимание: в 1986 году Биннинг и Рорер изобрели атомно-силовой микроскоп. Позволяющий не только наблюдать атомный мир - но и являющийся инструментом, которым в атомах можно ковыряться.
То есть - от болтовни ученые перешли к конкретным работам по манипулированию атомами.
Это, вообще-то, однозначно событие на разделе эпох.
Через двенадцать лет - смотрим - что там у нас? 1998 год... И?
1998 - Ученые и партнеры IBM открыли явление т.н. молекулярного колеса, которое позволяет надеяться на создание механизмов и двигателей нанометрового масштаба.
Нехило так... Надо ли объяснять, что колесо в истории человеческой цивилизации тоже ничего себе эпохальное изобретение?
Но можно смело сказать: фигня - совпадение!
Согласен... Бывает.
Но, учитывая что за 12 лет перед тем одно эпохальное в данной области уже имело место быть...
В общем - мысли возникают любопытные.
Однако - не будем впадать в мистицизм и посмотрим - что там у нас дальше, после 1998 года?
А вот тут начинается самое интересное :)
Ибо дальше идет 2010 год.
Будущий.
И если в этом будущем году ("Летом будущего года", ага :) ) в наноисследованиях будет сделано какое-то важное открытие...
Или НЕ сделано - что было бы ничуть не менее ценно с точки зрения развенчания цифиризма - потому прошу заинтересованных лиц быть особенно внимательными.
По аналогии же с космонавтикой - напомню - мы имеем на данный момент два реализовавшихся значимых события первого этапа: 21-й год и 33-й - в первом случае ракетчики от болтовни перешли к конкретным практическим опытам, а во втором - был создан первый в мире НИИ по ракетной технике. Следующим шагом - в 1945 году - стало осуществление на практике межконтинентальной суборбитальной ракеты А9А10.
То есть: если в 1986 был сделан первый инструмент для работы с атомами, а в 1998 - первое атомное колесо, то в 2010-м можно ожидать... Что?
Не нанороботов - это однозначно: рано. Во всяком случае - не полноценных. Вообще - черт знает что, конечно...
Но - что-то, что будет иметь ПРИНЦИПИАЛЬНОЕ значение в деле создания нароботов :)