ما هي تقنية النانو وما هي التطبيقات التي يمكن أن تمتلكها؟

قد سمع الكثير منكم عن علوم النانو وتكنولوجيا النانو. تحظى مجالات المعرفة هذه باهتمام خاص اليوم ، وهناك الكثير من الإسقاطات في تقدم المستقبل.

تشير تقنية النانو إلى مفهوم العلم المطبق على المستوى الجزيئي والذري ، أي الجزء الأساسي من المادة. سنشرح في هذه المقالة ماهية تقنية النانو بالضبط ، وما هي تطبيقاتها وأين يمكنك القيام بهذا النوع من الدراسة.

• مقال موصى به: "الخطوات الست للمنهج العلمي (وخصائصه)"

ما هي تقنية النانو؟

يُعرف المزيد والمزيد عن تقنية النانو ، واليوم هذا التخصص آخذ في الارتفاع ، حيث يقدم دراسات جامعية في المزيد والمزيد من الجامعات. تقنية النانو هي فرع من فروع التكنولوجيا التي تدرس تصميم المادة ومعالجتها على مستوى ذراتها وجزيئاتها.، للأغراض الطبية أو الصناعية ، من بين أمور أخرى.

مقياسه هو النانومتر ، والذي يساوي 10 مرفوعًا إلى تسعة أضعاف المتر. هذا يعني أن 1،000،000،000 نانومتر هو 1 متر. الفكرة هي صنع منتجات على نطاق مجهري.

الاختلافات بين علم النانو وتكنولوجيا النانو

عادة ما تأتي مفاهيم علم النانو وتكنولوجيا النانو جنبًا إلى جنب. علم النانو له نفس تعريف تكنولوجيا النانو ، من حيث المستوى الجزيئي.

ومع ذلك ، عندما نتحدث عن علم النانو ، فإننا نشير إلى دراسة الظواهر الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية. عادة ما يكون تطبيقه أكثر ارتباطًا بالمجالات الطبية أو الصحية ، ولكن يمكن أيضًا تطبيقه في المزيد من المجالات الصناعية.

قليلا من التاريخ

تقنية النانو هي فرع من فروع العلم تم إنشاؤه لأول مرة في أواخر الستينيات. في ذلك العام ، فاز ريتشارد فاينمان - الفيزيائي الأمريكي النظري - بجائزة نوبل في الفيزياء. وصف ريتشارد فاينمان وطور مجموعة من التعبيرات الرياضية التي تهدف إلى شرح سلوك الجسيمات دون الذرية.

أصبحت هذه التعبيرات فيما بعد تُعرف باسم مخططات فاينمان.

كان ريتشارد فاينمان أول من ناقش إمكانيات علم النانو وتكنولوجيا النانو في عرض تقديمي في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا) في عام 1959 ، حيث وصف إمكانية توليف المادة ، والتلاعب المباشر في ذرات.

ما هي التطبيقات التي يمكن أن تمتلكها تقنية النانو؟

هناك تطبيقات مختلفة لتقنية النانو. كما ذكرنا من قبل ، فإن تكنولوجيا النانو آخذة في الارتفاع وتتم دراستها بشكل متزايد في مجموعات بحثية.

في هذا القسم نقوم بمراجعة التطبيقات الحالية.

1. تقنية النانو: التطبيقات الطبية

التطبيقات الطبية لتقنية النانو مثيرة للاهتمام على نطاق واسع. أحد تطبيقاته الطبية الحيوية هو إدارة الأدوية. تُستخدم تقنية النانو في هذا المجال كنظام لإيصال الدواء ، أي لإطلاق المادة بالنشاط العلاجي.

الفكرة هي استخدام الجسيمات النانوية التي تعمل كوسيلة نقل للدواء. يستخدم هذا عندما لا تمتلك الأدوية خصائص فيزيائية كيميائية كافية للوصول إلى هدفها العلاجي.

ثم يتم حل ذلك من خلال تطبيق تقنية النانو ، باستخدام أنظمة النانو ، على سبيل المثال المرافقات الحيوية ، وهي روابط مرتبطة بالأدوية ، وتنفصل عنها عند الوصول إلى موقع الدواء. الجسم المطلوب.

لهذا التطبيق اهتمام خاص بعلاجات السرطان ، حيث أنه معروف حاليًا هذه تميل إلى أن تكون ذات نوعية منخفضة (مثل العلاج الكيميائي) مما يؤدي إلى العديد من الآثار سلبي. لهذا السبب ، يتم استخدام أنظمة النانو ، والتي تعمل على تحسين التوصيل المباشر للدواء المضاد للسرطان إلى موقع الورم.

2. تقنية النانو: تطبيقات الغذاء

تُستخدم تقنيات النانو أيضًا لإنشاء أجهزة (مستشعرات نانوية ورقاقات نانوية) تعمل كأنف ولسان إلكتروني ، وبالتالي تحليل الجوانب المتعلقة بالرائحة والذوق. لذلك يتم استخدامها في صناعة المواد الغذائية.

من ناحية أخرى ، يتم استخدامها أيضًا للكشف عن نضارة الطعام ، ومسببات الأمراض ، والعقاقير ، والمواد المضافة ، والمعادن الثقيلة ، والسموم ، والملوثات ، وما إلى ذلك.

من ناحية أخرى ، تستخدم تقنية النانو أيضًا لتطوير وإنشاء عبوات نانوية حماية الطعام ، وإعطائه خصائص محددة (طعم أفضل ، جودة ، رائحة ، الملمس…).

3. تقنية النانو: التطبيقات الصناعية

في المجال الصناعي لها تطبيقات مختلفة: على سبيل المثال ، في صناعة النسيج. تستخدم تقنية النانو لتطوير الأقمشة الذكية: لصد البقع التنظيف الذاتي ، لتجنب الروائح الكريهة أو حتى لتغيير لون ودرجة حرارة مناديل.

تطبيق آخر في الزراعة. الفكرة هي تصميم منتجات ذات خصائص أفضل من المبيدات الحشرية ومبيدات الأعشاب والأسمدة. الغرض الرئيسي هو تحسين التربة. هناك أيضًا استخدام تقنية النانو لاستخدام ما يسمى "مستشعرات النانو" للكشف عن المواد مثل الماء والنيتروجين وما إلى ذلك.

في الثروة الحيوانية ، تُستخدم تقنية النانو لتطوير الجسيمات النانوية لتوصيل الأدوية أو اللقاحات للحيوانات. الحيوانات ، وكذلك أجهزة الاستشعار النانوية المسماة ، في هذه الحالة تستخدم للكشف عن الكائنات الحية الدقيقة والأمراض و / أو المواد سامة.

في مجال مستحضرات التجميل ، تستخدم تقنية النانو لتصميم وتطوير كريمات التجميل ، مع خصائص مضادة للتجاعيد أو على سبيل المثال كريمات الشمس مع جزيئات نانوية التي تعمل على تحسين الحماية ضد شمس.

أين تدرس تقنية النانو؟

كما علقنا بالفعل ، تقنية النانو هي فرع من فروع العلم له وزن وقيمة متزايدة في المجتمع العلمي وبالتالي في المجتمع. لهذا السبب ، تقدم المزيد والمزيد من الجامعات دراسات تكنولوجيا النانو (وعلم النانو).

يتم تدريس درجة في علم النانو وتكنولوجيا النانو فقط في جامعة برشلونة المستقلة (UAB) ، منذ عام 2009. قريباً ، ستمنح Universidad da Coruña (UDC) هذه الدرجة.

في بقية إسبانيا ، يمكنك دراسة درجات الماجستير المتعلقة بتكنولوجيا النانو: Universidad Autónoma de Madrid (ماجستير في المواد المتقدمة وتكنولوجيا النانو والضوئيات) ، جامعة روفيرا آي فيرجيلي (ماجستير في علم النانو والمواد والعمليات: التكنولوجيا Frontera Chemistry) ، وفي جامعات مختلفة يمكنك الحصول على درجة الماجستير بين الجامعات في علم النانو وتكنولوجيا النانو جزيئي.

مستقبل هذا التخصص

كما رأيت بالفعل ، هناك عدة تطبيقات لتقنية النانو (وعلم النانو). تتراوح تطبيقاته من جعل الحياة أكثر راحة وعملية ، إلى الجوانب الأكثر ارتباطًا بتحسين نوعية الحياة والصحة.

لا شك إذن في ذلك معرفتك جزء من أدوات وخيارات جديدة للمستقبل.

مراجع ببليوغرافية

• الابن بول ، تشارلز ب ، أوينز ، فرانك ج. أوينز وكاو فاسكيز وروبرتو. (2007). مقدمة في تقنية النانو. افتتاحية Reverte ، إسبانيا. الطبعة الأولى.

• كاكو ، ميتشيو ، غارسيا جارميلا ، مرسيدس. (2017). فيزياء المستقبل: كيف سيحدد العلم مصير البشرية وحياتنا اليومية في القرن الثاني والعشرين. افتتاحية ديبولسيلو ، إسبانيا. الطبعة الأولى.

• تاكيوتشي ، نابورو. (2010). علم النانو وتقنية النانو: بناء عالم أفضل ذرة بذرة. صندوق التحرير للثقافة الاقتصادية. إسبانيا.