Ruben hnt

'''ננומכניקה''' ('''Nanomechanics''') הוא ענף ב[[ננוטכנולוגיה]] ובננו-מדע החוקר את התכונות הפיסיקליות של ''[[מכניקה|מכניקת]] היסוד'' (אלסטית, טרמיתתרמית וקינטית) בסקלה של [[ננומטר]]. ננומכניקה הופיע בגבול בין [[מכניקה קלאסית]], [[מצב מוצק]], [[מכניקה סטטיסטית]] ו[[מכניקה קוונטית]]. ננומכניקה מהווה בסיס מדעי בתחום [[ננוטכנולוגיה]].

מבחינה טכנולוגית, אבני הבניין הבסיסיות מהן נוכל לבנות ולייצר [[מכונה|מכונות]] זעירות הן ה[[אטום|אטומים]] שגודלם נמדדים ב[[אנגסטרם|אנגסטרמים]] שהם עשיריות הננומטר. ישנה מוטיבציה לייצר התקנים מכניים או אלקטרומכניים קטנים ככל האפשר מכיוון שככל ההתקן מכני קטן יותר, כך הוא תופס פחות [[נפח]], משקלו קטן יותר, מגיב מהיר יותר, צורך [[הספק]] נמוך יותר וברוב המקרים זול יותר לייצור.

כיום, קיימים בתעשייה כבר שנים רבות התקנים מכניים שגודלם בין ננומטר ל[[מיקרון]] כמו מנגנון המודד [[תאוצה]] של מכונית בעת התנגשות המפעיל כרית האוויר ועוד. מבחינה טכנולוגית, תחום הננו מהווה את קצה הגבול המזעור. רבים מן היישומים המוכננים למערכת אלו מכילים את המילה ''"בודד''". למשל, בנייה של מד מטען ביכולתו למדוד [[מטען]] של [[אלקטרון]] בודד או בנייה של [[קלורימטר]] שיוכל לחוש ב[[חום]] הנפלט מתגובה כימית של [[מולקולה]] בודדהבודדת. הייצור של תבניות ננו-אלקטרוניות וננו-מכניות דווח לראשונה ב 1988 על ידי ארני ומקדונלד, שפיתחו תהליך ייצור באמצעות [[ליתוגרפיה]] של אלומת אלקטרונים ליצירת הדפסים ב[[סיליקון]]. המטרה הראשונית הייתה לייצר [[מוליך למחצה]] עשוי מסיליקון בקנה מידה ננומטרי. אותה קבוצת חוקרים הרחיבה את הפיתוח שלהם לכוון ייצור של מפעילים מכניים תת-מיקרוניים בעזרת חודים של מיקרוסקופ מנהור סורק [[STM]].

עקרונות אלו משמשים כדי לספק הסבר לתכונות מכניות של הגופים הננומטריים. ייחודיות הננומכניקה היא שתכונות אלו אינם קיימים עבור גופים דומים בסקלת [[המקרו]] שתכונותיהם שונים בהרבה מתכונות האלו. למשל ננו-מוטות לעומת מבנים מקרוסקופיים. גודלו הזעיר של הגוף מבטא תכונות הנובעות מהיחס הגבוה בין ה[[שטח פנים]] ל[[נפח]] של הגוף המשפיע על ה[[אנרגיה מכנית]] והתכונות התרמיות של הגוף הננומטרי. ייחודיות זו מאפשרת [[דיספרסיה]] של [[גלים]] מכניים בתוך [[מוצק]] או למשל [[אלסטיות]] בקנה מידה קטנים. ריבוי דרגות חופש ועלייה של תנודות תרמיות מהווים את הסיבה למנהור תרמי של ננו-חלקיקים דרך מחסומי פוטנציאל. מזעור ותנודות תרמיות מספקים את הסיבה ל[[תנועה בראונית]] של ננו-חלקיקים. הגברה של תנודות תרמיות ותצורה של האנטרופיה בסקלה ננו מגדילים את הסופראלסטיות ואלסטיות אנטרופית בעזרת כוחות אנטרופיים. עבודה בתדרי עבודה גבוהים, במיוחד במסה נמוכה, מאפשרת לבנות מתנדים בעלי תדרי יסוד גבוהים במיוחד (מעל 10GHz) באמצעות תהליכים ננו-מכניים של המשטח. התקנים מכניים בתדרי עבודה גבוהים כאלה פותחים המון אפשרויות. למשל, עיבוד אותות בתדרי [[מיקרוגל]] בעלי צריכה מאוד נמוכה של [[אנרגיה]] וייצור של סוגים חדשים של [[מיקרוסקופ|מיקרוסקופים]] בעלי סריקה מהירה יותר.