Какво е нанотехнология и какви приложения може да има?

Много от вас са чували за нанонауките и нанотехнологиите. Тези области на знание представляват особен интерес днес и много прогнозират напредъка на бъдещето.

Нанотехнологията се отнася до концепция за наука, прилагана на молекулярно и атомно ниво, тоест към основната част на материята. В тази статия ще ви обясним какво точно представлява нанотехнологията, какви приложения има и къде можете да направите този тип проучване.

• Препоръчителна статия: „6-те стъпки на научния метод (и неговите характеристики)“

Какво е нанотехнология?

Все повече се знае за нанотехнологиите и днес тази дисциплина е във възход, предлагайки университетско обучение във все повече и повече университети. Нанотехнологията е клонът на технологията, който изучава проектирането и манипулирането на материята на нивото на нейните атоми и молекули., за медицински или промишлени цели, наред с други.

Неговата скала е нанометърът, който е равен на 10, повдигнат до минус девет пъти повече от метра. Това означава, че 1 000 000 000 нанометра е 1 метър. Идеята е да се правят продукти на микромащаб.

Разлики между нанонауката и нанотехнологиите

Понятията за нанонаука и нанотехнологии обикновено са ръка за ръка. Нанонауката има същото определение като нанотехнологията, по отношение на молекулярното ниво.

Когато обаче говорим за нанонаука, имаме предвид изучаването на физични, химични и биологични явления. Прилагането му обикновено е по-свързано с повече медицински или здравни области, но може да се прилага и в по-индустриални области.

Малко история

Нанотехнологиите са клон на науката, създаден за първи път в края на 60-те години. Същата година Ричард Файнман - американски физик-теоретик - е носител на Нобелова награда за физика. Ричард Файнман описа и разработи набор от математически изрази, които имаха за цел да обяснят поведението на субатомните частици.

По-късно тези изрази стават известни като диаграми на Файнман.

Ричард Файнман беше първият, който обсъди възможностите на нанонауките и нанотехнологиите в презентация в Caltech (Калифорнийски технологичен институт) през 1959 г., в който той описва възможността за синтезиране на материя, пряко манипулиране на атоми.

Какви приложения могат да имат нанотехнологиите?

Има различни приложения на нанотехнологиите. Както вече споменахме, нанотехнологиите се увеличават и все повече се изучават в изследователски групи.

В тази секция Правим преглед на текущите приложения.

1. Нанотехнологии: медицински приложения

Медицинските приложения на нанотехнологиите са широко интересни. Едно от неговите биомедицински приложения е прилагането на лекарства. Нанотехнологията се използва в тази област като система за доставка на лекарства, т.е. освобождаване на веществото с терапевтична активност.

Идеята е да се използват наночастици, които действат като носител, тоест транспортер, за лекарството. Това се използва, когато лекарствата нямат адекватни физикохимични свойства, за да достигнат своята терапевтична цел.

Тогава това се решава с прилагането на нанотехнологии, като се използват наносистеми например биоконюгати, които са лиганди, които се свързват с лекарствата и се отделят от тях, когато се достигне мястото на лекарството желано тяло.

Това приложение има специален интерес към раковите терапии, тъй като е известно, че в момента те са склонни да имат ниска специфичност (напр. химиотерапия), което води до много ефекти неблагоприятни. Поради тази причина се използват наносистеми, които подобряват директното доставяне на противораковото лекарство до мястото на тумора.

2. Нанотехнологии: хранителни приложения

Нанотехнологиите също се използват за създаване на устройства (наносензори и наночипове), които функционират като електронен нос и език и по този начин анализират аспекти, свързани с миризмата и вкуса. Следователно те се използват в хранителната промишленост.

От друга страна, те се използват и за откриване на свежестта на дадена храна, патогени, лекарства, добавки, тежки метали, токсини, замърсители и др.

От друга страна, нанотехнологиите също се използват за разработването и създаването на нано-опаковки, които защита на храната, придавайки й специфични характеристики (по-добър вкус, качество, мирис, текстура ...).

3. Нанотехнологии: промишлени приложения

В индустриалната област има различни приложения: например в текстилната индустрия. Нанотехнологията се използва за разработване на интелигентни тъкани: за отблъскване на петна, за да бъде самопочистване, за да се избегнат неприятни миризми или дори да се промени цвета и температурата на носни кърпи.

Друго приложение е в селското стопанство. Идеята е да се проектират продукти с по-добри свойства на пестициди, хербициди и торове. Основната цел е подобряване на почвите. Също така се използва нанотехнологията за използването на така наречените "наносензори", за откриване на вещества като вода, азот и т.н.

В животновъдството нанотехнологиите се използват за разработване на наночастици за доставяне на лекарства или ваксини на животните. животни, както и посочените наносензори, в този случай използвани за откриване на микроорганизми, болести и / или вещества токсичен.

В областта на козметиката нанотехнологиите се използват за проектиране и разработване на козметични кремове, с свойства против бръчки или например слънчеви кремове с наночастици, които подобряват защитата срещу Слънце.

Къде да уча нанотехнологии?

Както вече коментирахме, Нанотехнологиите са клон на науката, който има все по-голяма тежест и стойност в научната общност и съответно в обществото. Поради тази причина все повече университети предлагат изследвания в областта на нанотехнологиите (и нанонауките).

Степента по нанонауки и нанотехнологии се преподава само в Автономния университет в Барселона (UAB) от 2009 г. насам. Скоро Университетът да Коруня (UDC) ще предложи тази степен.

В останалата част на Испания можете да изучавате магистърски степени, свързани с нанотехнологиите: Universidad Autónoma de Madrid (магистър по Разширени материали, нанотехнологии и фотоника), Университет Ровира и Вирджили (магистър по нанонауки, материали и процеси: Технологии Frontera Chemistry), а в различни университети можете да вземете междууниверситетския магистър по нанонауки и нанотехнологии Молекулярна.

Бъдещето на тази дисциплина

Както вече видяхте, има няколко приложения на нанотехнологиите (и нанонауката). Приложенията му варират от това да направят живота по-комфортен и практичен, до аспекти, по-свързани с подобряване на качеството на живот и здраве.

Тогава няма съмнение вашите знания са част от нови инструменти и възможности за бъдещето.

Библиографски справки

• Младши Пул, Чарлз Р, Оуенс, Франк Дж. Оуенс и Као Васкес, Роберто. (2007). Въведение в нанотехнологиите. Редакционно издание, Испания. 1-во издание.

• Каку, Мичио, Гарсия Гармила, Мерцедес. (2017). Физиката на бъдещето: Как науката ще определи съдбата на човечеството и нашето ежедневие през двадесет и втори век. Редакционна книга Debolsillo, Испания. 1-во издание.

• Такеучи, Набору. (2010). Нанонаука и нанотехнологии: Изграждане на по-добър световен атом по атом. Редакционен фонд за икономическа култура. Испания.