Co je nanotechnologie a jaké aplikace může mít?

Mnozí z vás možná slyšeli o nanovědách a nanotechnologiích. Tato pole znalostí jsou dnes obzvláště zajímavá a mají velkou projekci budoucího pokroku.

Nanotechnologie označuje koncept vědy aplikovaný na molekulární a atomové úrovni, tj. Na základní část hmoty. V tomto článku vysvětlíme, co přesně je nanotechnologie, jaké má aplikace a kde můžete tento typ studia provádět.

• Doporučený článek: „Šest kroků vědecké metody (a její charakteristiky)“

Co je to nanotechnologie?

O nanotechnologiích je známo stále více a dnes je tato disciplína na vzestupu a nabízí univerzitní studium na stále více univerzitách. Nanotechnologie je odvětví technologie, které studuje design a manipulaci s hmotou na úrovni jejích atomů a molekul., mimo jiné pro lékařské nebo průmyslové účely.

Jeho měřítkem je nanometr, který se rovná 10 zvýšený na mínus devětkrát větší než metr. To znamená, že 1 000 000 000 nanometrů je 1 metr. Cílem je vyrábět produkty v mikroskopické škále.

Rozdíly mezi nanovědami a nanotechnologiemi

Pojmy nanovědy a nanotechnologie obecně přicházejí ruku v ruce. Nanověda má z hlediska molekulární úrovně stejnou definici jako nanotechnologie.

Když však mluvíme o nanovědách, máme na mysli studium fyzikálních, chemických a biologických jevů. Jeho aplikace obvykle souvisí více s více lékařskými nebo zdravotnickými obory, ale lze ji použít také pro více průmyslových oborů.

Trochu historie

Nanotechnologie je vědní obor, který byl poprvé zaveden koncem šedesátých let. Ten rok byl Richard Feynman - americký teoretický fyzik - nositelem Nobelovy ceny za fyziku. Richard Feynman popsal a vyvinul sadu matematických výrazů, které měly vysvětlit chování subatomárních částic.

Později se tyto výrazy staly známými jako Feynmanovy diagramy.

Richard Feynman jako první diskutoval o možnostech nanovědy a nanotechnologie na prezentaci na Caltech (Kalifornský technologický institut) v roce 1959, ve kterém popsal možnost syntézy hmoty přímou manipulací s atomy.

Jaké aplikace mohou mít nanotechnologie?

Existují různé aplikace nanotechnologií. Jak jsme již zmínili, nanotechnologie je na vzestupu a je stále více studována ve výzkumných skupinách.

V této části Provádíme kontrolu aktuálních aplikací.

1. Nanotechnologie: lékařské aplikace

Lékařské aplikace nanotechnologií jsou velmi zajímavé. Jednou z jeho biomedicínských aplikací je podávání léků. Nanotechnologie se v této oblasti používá jako systém dodávání léčiv, tj. Uvolňování látky s terapeutickou aktivitou.

Cílem je použít nanočástice, které působí jako prostředek, tj. Transportér, pro drogu. To se používá, když léky nemají adekvátní fyzikálně-chemické vlastnosti k dosažení svého terapeutického cíle.

To je pak vyřešeno aplikací nanotechnologií, například pomocí nanosystémů biokonjugáty, což jsou ligandy, které se vážou na léky, a oddělují se od nich, když je dosaženo místa léku požadované tělo.

Tato aplikace má zvláštní zájem na terapii rakoviny, protože je známo, že v současné době tyto mají tendenci mít nízkou specificitu (např. chemoterapii) vedoucí k mnoha účinkům nepříznivý. Z tohoto důvodu se používají nanosystémy, které zlepšují přímé dodávání protinádorového léčiva do místa nádoru.

2. Nanotechnologie: potravinářské aplikace

Nanotechnologie se také používají k vytváření zařízení (nanosenzory a nanočipy), která fungují jako elektronický nos a jazyk, a tak analyzují aspekty související s vůní a chutí. Používají se proto v potravinářském průmyslu.

Na druhou stranu se také používají k detekci čerstvosti potravin, patogenů, drog, přísad, těžkých kovů, toxinů, znečišťujících látek atd.

Na druhou stranu se nanotechnologie také používá pro vývoj a vytváření nanoobalů chránit jídlo a dávat mu specifické vlastnosti (lepší chuť, kvalita, vůně, textura…).

3. Nanotechnologie: průmyslové aplikace

V průmyslové oblasti má různé aplikace: například v textilním průmyslu. Nanotechnologie se používá k vývoji chytrých tkanin: k odpuzování skvrn samočisticí, aby se zabránilo nepříjemnému zápachu nebo dokonce ke změně barvy a teploty papírové kapesníky.

Další aplikace je v zemědělství. Cílem je navrhnout produkty s lepšími vlastnostmi pesticidů, herbicidů a hnojiv. Hlavním účelem je zlepšení půdy. Nanotechnologie se také používá k použití takzvaných „nanosenzorů“, k detekci látek, jako je voda, dusík atd.

U hospodářských zvířat se nanotechnologie používá k vývoji nanočástic k dodání léků nebo vakcín zvířatům. zvířata, stejně jako pojmenované nanosenzory, v tomto případě se používají k detekci mikroorganismů, nemocí a / nebo látek toxický.

V oblasti kosmetiky se nanotechnologie používá pro návrh a vývoj kosmetických krémů s protivráskové vlastnosti nebo například sluneční krémy s nanočásticemi, které zlepšují ochranu proti Slunce.

Kde studovat nanotechnologie?

Jak jsme již uvedli, Nanotechnologie je odvětví vědy, které má stále větší váhu a hodnotu ve vědecké komunitě a následně ve společnosti. Z tohoto důvodu stále více univerzit nabízí studia nanotechnologií (a nanověd).

Titul v oboru nanovědy a nanotechnologie se od roku 2009 vyučuje pouze na Autonomous University of Barcelona (UAB). Tento stupeň brzy nabídne Universidad da Coruña (UDC).

Ve zbytku Španělska můžete studovat magisterské tituly související s nanotechnologiemi: Universidad Autónoma de Madrid ( Advanced Materials, Nanotechnology and Photonics), Rovira i Virgili University (Master in Nanoscience, Materials and Processes: Technology) Frontera Chemistry) a na různých univerzitách si můžete vzít Master of Interuniversity Master in Nanoscience and Nanotechnology Molekulární.

Budoucnost této disciplíny

Jak jste již viděli, existuje několik aplikací nanotechnologie (a nanovědy). Jeho aplikace sahají od pohodlnějšího a praktičtějšího života po aspekty více související se zlepšováním kvality života a zdraví.

Není pochyb o tom vaše znalosti jsou součástí nových nástrojů a možností pro budoucnost.

Bibliografické odkazy

• Jr. Poole, Charles P, Owens, Frank J. Owens a Cao Vázquez, Roberto. (2007). Úvod do nanotechnologie. Redakční Reverte, Španělsko. 1. vydání.

• Kaku, Michio, García Garmilla, Mercedes. (2017). Fyzika budoucnosti: Jak věda určí osud lidstva a našeho každodenního života ve dvacátém druhém století. Redakční Debolsillo, Španělsko. 1. vydání.

• Takeuchi, Naboru. (2010). Nanověda a nanotechnologie: Budování lepšího světa atom za atomem. Redakční fond pro ekonomickou kulturu. Španělsko.