Hvad er nanoteknologi, og hvilke applikationer kan den have?

Mange af jer har hørt om nanovidenskab og nanoteknologi. Disse vidensfelter er af særlig interesse i dag og meget fremskrivning i fremtidens fremskridt.

Nanoteknologi henviser til et videnskabskoncept anvendt på molekylært og atomniveau, det vil sige til den grundlæggende del af materien. I denne artikel vil vi forklare, hvad nanoteknologi er, hvilke applikationer den har, og hvor du kan lave denne type undersøgelser.

• Anbefalet artikel: "De 6 trin i den videnskabelige metode (og dens egenskaber)"

Hvad er nanoteknologi?

Mere og mere er kendt om nanoteknologi, og i dag er denne disciplin stigende og tilbyder universitetsstudier på flere og flere universiteter. Nanoteknologi er den gren af ​​teknologi, der studerer design og manipulation af stof på niveauet med dets atomer og molekyler.til blandt andet medicinske eller industrielle formål.

Dens skala er nanometeret, som er lig med 10 hævet til minus ni gange måleren. Dette betyder, at 1.000.000.000 nanometer er 1 meter. Ideen er at fremstille produkter i mikroskala.

Forskelle mellem nanovidenskab og nanoteknologi

Begreberne nanovidenskab og nanoteknologi kommer generelt hånd i hånd. Nanovidenskab har den samme definition som nanoteknologi med hensyn til molekylært niveau.

Men når vi taler om nanovidenskab, henviser vi til undersøgelsen af ​​fysiske, kemiske og biologiske fænomener. Dens anvendelse er normalt mere relateret til flere medicinske eller sundhedsmæssige områder, men det kan også anvendes til flere industrielle områder.

En lille historie

Nanoteknologi er en gren af ​​videnskaben, der først blev etableret i slutningen af ​​1960'erne. Det år var Richard Feynman - amerikansk teoretisk fysiker - vinderen af ​​Nobelprisen i fysik. Richard Feynman beskrev og udviklede et sæt matematiske udtryk, der var beregnet til at forklare adfærd af subatomære partikler.

Disse udtryk blev senere kendt som Feynman-diagrammer.

Richard Feynman var den første til at diskutere mulighederne for nanovidenskab og nanoteknologi i en præsentation på Caltech (California Institute of Technology) i 1959, hvor han beskrev muligheden for at syntetisere stof, direkte manipulere atomer.

Hvilke applikationer kan nanoteknologi have?

Der er forskellige anvendelser af nanoteknologi. Som vi allerede har nævnt, er nanoteknologi stigende og undersøges i stigende grad i forskningsgrupper.

I dette afsnit Vi gennemgår de aktuelle ansøgninger.

1. Nanoteknologi: medicinske anvendelser

De medicinske anvendelser af nanoteknologi er meget interessante. En af dets biomedicinske anvendelser er administration af lægemidler. Nanoteknologi anvendes på dette område som et lægemiddelafgivelsessystem, det vil sige frigivelse af stoffet med terapeutisk aktivitet.

Ideen er at bruge nanopartikler, der fungerer som et middel, det vil sige en transportør, til stoffet. Dette bruges, når lægemidler ikke har tilstrækkelige fysisk-kemiske egenskaber til at nå deres terapeutiske mål.

Derefter løses dette ved anvendelse af nanoteknologi ved hjælp af f.eks. Nanosystemer biokonjugater, som er ligander, der binder til medikamenter, og adskilles fra dem, når lægemidlets sted er nået ønsket krop.

Denne applikation har særlig interesse i kræftterapier, da det er kendt, at i øjeblikket disse har tendens til at have lav specificitet (f.eks. kemoterapi), hvilket fører til mange effekter ugunstig. Af denne grund anvendes nanosystemer, som forbedrer den direkte levering af lægemidlet mod kræft på tumorstedet.

2. Nanoteknologi: fødevareanvendelser

Nanoteknologier bruges også til at skabe enheder (nanosensorer og nanochips), der fungerer som en elektronisk næse og tunge og således analyserer aspekter relateret til lugt og smag. De bruges derfor inden for fødevareindustrien.

På den anden side bruges de også til at opdage friskheden af ​​en mad, patogener, stoffer, tilsætningsstoffer, tungmetaller, toksiner, forurenende stoffer osv.

På den anden side bruges nanoteknologi også til udvikling og oprettelse af nano-emballage, der beskytte maden og give den specifikke egenskaber (bedre smag, kvalitet, lugt, struktur…).

3. Nanoteknologi: industrielle applikationer

På det industrielle område har det forskellige anvendelser: for eksempel i tekstilindustrien. Nanoteknologi bruges til at udvikle smarte stoffer: at afvise pletter, at være selvrensende for at undgå ubehagelig lugt eller endda for at ændre farve og temperatur på væv.

En anden anvendelse er inden for landbruget. Ideen er at designe produkter med bedre pesticid-, herbicid- og gødningsegenskaber. Hovedformålet er forbedring af jord. Der er også brugen af ​​nanoteknologi til brug af såkaldte "nanosensorer" til påvisning af stoffer såsom vand, nitrogen osv.

I husdyr bruges nanoteknologi til at udvikle nanopartikler til at levere lægemidler eller vacciner til dyr. dyr såvel som de navngivne nanosensorer, i dette tilfælde anvendt til at detektere mikroorganismer, sygdomme og / eller stoffer giftig.

Inden for kosmetik anvendes nanoteknologi til design og udvikling af kosmetiske cremer med anti-rynkeegenskaber eller for eksempel solcremer med nanopartikler, der forbedrer beskyttelsen mod Sol.

Hvor skal man studere nanoteknologi?

Som vi allerede har kommenteret, Nanoteknologi er en gren af ​​videnskaben, der har mere og mere vægt og værdi i det videnskabelige samfund og dermed i samfundet. Af denne grund tilbyder flere og flere universiteter nanoteknologi (og nanovidenskab) studier.

Graden i nanovidenskab og nanoteknologi undervises kun på det autonome universitet i Barcelona (UAB) siden 2009. Snart vil Universidad da Coruña (UDC) tilbyde denne grad.

I resten af ​​Spanien kan du studere kandidatgrader relateret til nanoteknologi: Universidad Autónoma de Madrid (Master i Avanceret materiale, nanoteknologi og fotonik), Rovira i Virgili University (Master i nanovidenskab, materialer og processer: teknologi Frontera Chemistry), og på forskellige universiteter kan du tage Interuniversity Master i nanovidenskab og nanoteknologi Molekylær.

Fremtiden for denne disciplin

Som du allerede har set, er der flere anvendelser af nanoteknologi (og nanovidenskab). Dens applikationer spænder fra at gøre et liv mere behageligt og praktisk til aspekter mere relateret til forbedring af livskvalitet og sundhed.

Der er ingen tvivl om det din viden er en del af nye værktøjer og muligheder for fremtiden.

Bibliografiske referencer

• Jr. Poole, Charles P, Owens, Frank J. Owens og Cao Vázquez, Roberto. (2007). Introduktion til nanoteknologi. Redaktionel Reverte, Spanien. 1. udgave.

• Kaku, Michio, García Garmilla, Mercedes. (2017). Fremtidens fysik: Hvordan videnskab vil bestemme menneskehedens skæbne og vores daglige liv i det 22. århundrede. Redaktionelt Debolsillo, Spanien. 1. udgave.

• Takeuchi, Naboru. (2010). Nanovidenskab og nanoteknologi: Bygning af et bedre verdensatom for atom. Redaktionel fond for økonomisk kultur. Spanien.