нанотехнологија

Технологија

2022

Објашњавамо шта је нанотехнологија, чему служи и примери. Поред тога, његова примена у медицини, биотехнологији и другим областима.

Нанотехнологија ствара "машине" које раде на молекуларном нивоу.

Шта је нанотехнологија?

Уопштено говорећи, нанотехнологија је манипулација и производња материјала и артефаката у Скала атомске или молекуларне, односно нанометријске. То је веома широко поље истраживања а апликације су још увек у консолидацији.

Нанотехнологија укључује материја субатомске, као и специфично знање о дисциплине научни попут органска хемија, молекуларна биологија, полупроводници, микропроизводња и Наука површине, између осталог.

Врло једноставно речено, нанотехнологија полази од идеје изградње микроскопских машина помоћу којих ће се производити нови материјали јединствене и посебне молекуларне конфигурације.

Међутим, природа многих од ових „машина“ није слична онима које користимо у свакодневном животу, али се могу састојати од вирус Генетски „репрограмирана“ и друга биотехнолошка средства. Сходно томе, ово технологије то је бесконачан извор могућности и, наравно, опасности.

Поред тога, кроз нанотехнологију су изграђени наноматеријали који су непостојећи елементи у природа и невероватна својства. Настали су из модификације молекуле постојећих материјала.

Тако је отворено огромно поље истраживања са практично бесконачним апликацијама, које су још увек под дефиницијом и експериментисање. Нанотехнологија обећава да ће са собом донети нову индустријску и научно-технолошку револуцију.

Историја нанотехнологије

Године 1959. први пут се расправљало о могућности нанотехнологије и нанонауке. Први се на њих осврнуо добитник Нобелове награде за физику, Американац Ричард Фајнман (1918-1988), током свог говора на Калтеку (Калифорнија, САД), у коме је теоретисао о синтези директном манипулацијом атоми.

Међутим, термин „нанотехнологија“ сковао је 1974. Јапанац Норио Танигучи (1912-1999). Од тада, многи су сањали или теоретизирали о могућностима ових врста напредних машина и материјала.

На пример, амерички инжењер Ким Ерик Дрекслер (1955-) учествовао је у популаризацији термина и ова врста истраживања, у великој мери заслужна за формални почетак области проучавања нанотехнологије 1980-их, одговара на напредак време у микроскопија и откриће фулерена 1985. године.

Од 2000. године наноматеријали су почели да се користе у индустрији. Као одговор на владе света почео да улаже огромне суме у истраживање и развој нанотехнологије.

Његова примена у области биохемија, медицина и генетски инжењеринг постали су очигледни убрзо након тога. Данас је то једна од научних области са највећом валидношћу и потражњом чак и у земљама такозваног Трећег света.

Чему служи нанотехнологија?

У основи, нанотехнологија је врста инжењеринга материјала на атомском или молекуларном нивоу. То значи да вам омогућава да манипулишете материјом на бесконачно малој скали, између 1 и 100 нанометара, односно величине молекула ДНК (2 нм) и а бактерија из рода Мицопласма (200 нм).

Стога су предности нанотехнологије практично бесконачне: од интервенције у хемијском саставу жива бића, чиме се омогућава модификација ДНК микроскопска жива бића и „програмирати“ их да извршавају одређене биохемијске задатке, све до производње нових материјала са јединственим својствима, званим наноматеријали.

Примене нанотехнологије

Нанотехнологија производи пестициде или ђубрива која сарађују са пољопривредом.

Неке од тренутних примена нанотехнологије имају везе са:

  • Текстилна индустрија. Стварање интелигентних тканина, способних за унапред програмирана понашања у чиповима или другим електронским инструментима, тако да могу да се само чисте, одбијају мрље или могу да се мењају обојеност и од температура.
  • Пољопривредни дизајн. Елаборат оф пестицида, пестицида и ђубрива са контролисаном биохемијом који омогућавају побољшање тла, као и наносензори за детекцију подземних вода, концентрације хранљивих материја и др.
  • Подршка за стоку. Производња путем наночестица вакцина и лекова за бригу о Здравље стоку или наносензоре који могу да упозоре на присуство болести, паразити, итд.
  • Прехрамбена индустрија. У овој области се развијају сензори за храну, односно елементи који могу да провере одрживост храна, до нано паковања за њега, посебно дизајнираног да успори природни процес разлагања хране.
  • Нанофармацеутицалс. То је прва генерација производи Фармаколошки производи дизајнирани са наносистемима, способни да ефикасно и специфично дистрибуирају активна једињења лекова, да добију боље и брже резултате и минимизирају колатералну штету.

С друге стране, индустрија предвиђа као будућа поља истраживања следеће:

  • Наноинформатика. Дизајн компјутеризованих система огромне снаге и брзине кроз наносистеме.
  • Нанотермологија. Примена наномашина за ефикасно и брзо регулисање локалне температуре.
  • Наноенергије. Да би могли бити ефикасни, сигурни и ниски утицај на животну средину, као решење енергетске кризе којом почиње КСКСИ век.
  • Еколошка решења. Као нанотехнолошки системи за одлагање опасног отпада или смећа.

Примери нанотехнологије

Неколико примера тренутне примене нанотехнологије на проблеме људи су следећи:

  • Бактерицидни црни силицијум. Аустралијски и шпански научници најавили су стварање материјала познатог као "црни силицијум", чији молекуларни састав спречава, без потребе за додатним производима, пролиферацију бројних врсте грам-позитивних и грам-негативних бактерија, поред смањења ефикасности одређених врста ендоспора.
  • Нанохирургија помоћу робота. Швајцарска лабораторија ЕТХ Цирих припрема се за тестирање свог првог магнетно вођеног микроробота, познатог као ОцтоМаг, са којим се очекује да ће моћи да изводи микрохирургије без отварања пацијента, једноставним убризгавањем у тело кроз малу иглу. Слични модели микропумпи су такође тестирани у САД, ослобађајући лекове у око када је то потребно.

Нанотехнологија у медицини

Нановакцине могу помоћи имунолошком систему у борби против болести.

Обећања нанотехнологије за напредак медицине су у најмању руку запањујућа. Изнад смо дали неколико примера за ово, али има још много тога да се открије, као што су:

  • Нанотретмани за неизлечиве болести. Нанотехнолошка решења за рак, ХИВ/СИДУ или Алцхајмерову болест могла би доћи из руку биохемијских робота убризганих у људско тело.
  • Нанотехнолошко успоравање старења. Једног дана бисмо могли, путем наночестица, да се боримо против старења на молекуларном нивоу и да продужимо свој животни век још више, одлажући сенилност.
  • Нановакцине. Системи заштите од болести засновани на увођењу наносистема у организам који би се старали о помоћи Имуни систем у борби против свих врста нових болести.
  • Генетско репрограмирање. Користећи нанороботе, било би могуће модификовати нашу ДНК и постепено елиминисати гене који носе урођене болести, недостатке и друге болести. Ово би побољшало Квалитет живота од врсте уопште. Ово, наравно, такође захтева преиспитивање моралних закона науке у одређеној мери.

Нанотехнологија и биотехнологија

Биотехнологија је примена технолошких решења на проблеме биолошке природе. Она поприма потпуно нови ниво захваљујући увођењу нанонаука.

Могућност програмирања или репрограмирања живих бића кроз нанотехнолошку интервенцију ДНК могла би нам омогућити да водимо живот ка погоднијим путевима. Међутим, комбинација биотехнологије и нанотехнологије ће укључивати значајне етичке и биолошке ризике.

Човечанство врло добро зна шта се дешава када покуша да се изиграва Бога. На пример, производња више млечних крава и са више меса, усева отпорних на штеточине итд., увек треба да иде руку под руку са размишљањем о нашем месту у природном поретку света.

!-- GDPR -->