Пикотехнологии
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( ноябрь 2017 г. ) |
Термин «пикотехнология» представляет собой смесь слов « пикометр» и «технология» , призванный служить параллелью термину «нанотехнология» . Это гипотетический будущий уровень технологического манипулирования материей в масштабе триллионных долей метра или пикомасштаба (10 −12 ). Это на три порядка меньше нанометра (и, следовательно, большинства нанотехнологий ) и на два порядка меньше, чем большинство химических преобразований и измерений. Пикотехнология предполагает манипулирование материей на атомном уровне. Дальнейшее гипотетическое развитие, фемтотехнология , предполагает работу с материей на субатомном уровне.
Приложения
[ редактировать ]Пиконаука — это термин, используемый некоторыми футуристами для обозначения структурирования материи в истинном масштабе пикометра. Пикотехнология описывалась как изменение структуры и химических свойств отдельных атомов, обычно посредством манипулирования энергетическими состояниями электронов внутри атома для создания метастабильных (или иным образом стабилизированных) состояний с необычными свойствами, создавая некоторую форму экзотического атома . Аналогичные преобразования, которые, как известно, существуют в реальном мире, — это окислительно-восстановительная химия , которая может манипулировать степенями окисления атомов; возбуждение электронов в метастабильные возбужденные состояния , как в лазерах , и некоторые формы насыщающегося поглощения ; и манипулирование состояниями возбужденных электронов в ридберговских атомах для кодирования информации. Однако ни один из этих процессов не приводит к образованию экзотических атомов, описанных футуристами.
Альтернативно, пикотехнология используется некоторыми исследователями в области нанотехнологий для обозначения изготовления структур, в которых атомы и устройства располагаются с точностью до субнанометра. Это важно там, где желательно взаимодействие с одним атомом или молекулой , из-за силы взаимодействия между двумя очень близкими атомами. Например, сила между атомом на кончике зонда атомно-силового микроскопа и атомом в исследуемом образце изменяется экспоненциально с увеличением расстояния и чувствительна к изменениям положения порядка 50–100 пикометров (из-за исключения Паули при на коротких дистанциях и силы Ван-дер-Ваальса на больших дистанциях).
В популярной культуре
[ редактировать ]В китайском научно-фантастическом романе « Задача трех тел » есть сюжет, в котором развитая инопланетная цивилизация наделяет отдельные протоны суперкомпьютерными способностями и впоследствии манипулирует указанными протонами посредством квантовой запутанности (вымышленное название этих суперкомпьютеров размером с протон - «софоны»). . [1]
См. также
[ редактировать ]- Фемтотехнологии
- IBM в атомах , демонстрация IBM в 1989 году технологии, способной манипулировать отдельными атомами.
- Технологическая особенность
- « Внизу много места », лекция физика Ричарда Фейнмана 1959 года о прямом манипулировании отдельными атомами.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Колби Андерсон (8 января 2021 г.). «Задача трех тел: обзор» . Пейсер . Проверено 9 февраля 2021 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Пикотехнология в группе нанонаук CEMES , (на французском языке) Франция.
