Τι είναι η νανοτεχνολογία και ποιες εφαρμογές μπορεί να έχει;

Πολλοί από εσάς θα έχετε ακούσει για τη νανοεπιστήμη και τη νανοτεχνολογία. Αυτοί οι τομείς γνώσης παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον σήμερα, και πολλές προβολές στις προόδους του μέλλοντος.

Η νανοτεχνολογία αναφέρεται σε μια έννοια της επιστήμης που εφαρμόζεται σε μοριακό και ατομικό επίπεδο, δηλαδή στο βασικό μέρος της ύλης. Σε αυτό το άρθρο θα εξηγήσουμε τι είναι ακριβώς η νανοτεχνολογία, ποιες εφαρμογές έχει και πού μπορείτε να κάνετε αυτόν τον τύπο μελέτης.

• Προτεινόμενο άρθρο: "Τα 6 βήματα της επιστημονικής μεθόδου (και τα χαρακτηριστικά της)"

Τι είναι η νανοτεχνολογία;

Όλο και περισσότερα είναι γνωστά για τη νανοτεχνολογία, και σήμερα αυτή η πειθαρχία αυξάνεται, προσφέροντας πανεπιστημιακές σπουδές σε όλο και περισσότερα πανεπιστήμια. Η νανοτεχνολογία είναι ο κλάδος της τεχνολογίας που μελετά το σχεδιασμό και τον χειρισμό της ύλης στο επίπεδο των ατόμων και των μορίων της., για ιατρικούς ή βιομηχανικούς σκοπούς, μεταξύ άλλων.

Η κλίμακα του είναι το νανόμετρο, το οποίο είναι ίσο με 10 ανυψωμένο στο μείον εννέα φορές το μέτρο. Αυτό σημαίνει ότι 1.000.000.000 νανόμετρα είναι 1 μέτρο. Η ιδέα είναι να φτιάξετε προϊόντα σε μικροκλίμακα.

Διαφορές μεταξύ νανοεπιστήμης και νανοτεχνολογίας

Οι έννοιες της νανοεπιστήμης και της νανοτεχνολογίας γενικά συμβαδίζουν. Η νανοεπιστήμη έχει τον ίδιο ορισμό με τη νανοτεχνολογία, όσον αφορά το μοριακό επίπεδο.

Ωστόσο, όταν μιλάμε για νανοεπιστήμη, αναφερόμαστε στη μελέτη φυσικών, χημικών και βιολογικών φαινομένων. Η εφαρμογή του συνήθως σχετίζεται περισσότερο με περισσότερους ιατρικούς ή υγειονομικούς τομείς, αλλά μπορεί επίσης να εφαρμοστεί σε περισσότερους βιομηχανικούς τομείς.

Μια μικρή ιστορία

Η νανοτεχνολογία είναι ένας κλάδος της επιστήμης που ιδρύθηκε για πρώτη φορά στα τέλη της δεκαετίας του 1960. Εκείνη τη χρονιά, ο Richard Feynman - Αμερικανός θεωρητικός φυσικός - ήταν ο νικητής του Βραβείου Νόμπελ Φυσικής. Ο Richard Feynman περιέγραψε και ανέπτυξε ένα σύνολο μαθηματικών εκφράσεων που είχαν σκοπό να εξηγήσουν τη συμπεριφορά των υποατομικών σωματιδίων.

Αυτές οι εκφράσεις αργότερα έγιναν γνωστές ως διαγράμματα Feynman.

Ο Richard Feynman ήταν ο πρώτος που συζήτησε τις δυνατότητες της νανοεπιστήμης και της νανοτεχνολογίας σε μια παρουσίαση στο Caltech (Καλιφόρνια Ινστιτούτο Τεχνολογίας) το 1959, στο οποίο περιέγραψε τη δυνατότητα σύνθεσης ύλης, χειραγωγώντας άμεσα το άτομα.

Τι εφαρμογές μπορεί να έχει η νανοτεχνολογία;

Υπάρχουν διαφορετικές εφαρμογές της νανοτεχνολογίας. Όπως έχουμε ήδη αναφέρει, η νανοτεχνολογία αυξάνεται και μελετάται όλο και περισσότερο σε ερευνητικές ομάδες.

Σε ΑΥΤΗΝ την ΕΝΟΤΗΤΑ Κάνουμε μια ανασκόπηση των τρεχουσών εφαρμογών.

1. Νανοτεχνολογία: ιατρικές εφαρμογές

Οι ιατρικές εφαρμογές της νανοτεχνολογίας είναι ευρέως ενδιαφέρουσες. Μία από τις βιοϊατρικές εφαρμογές της είναι η χορήγηση φαρμάκων. Η νανοτεχνολογία χρησιμοποιείται σε αυτόν τον τομέα ως σύστημα διανομής φαρμάκων, δηλαδή η απελευθέρωση της ουσίας με θεραπευτική δραστηριότητα.

Η ιδέα είναι να χρησιμοποιήσετε νανοσωματίδια που δρουν ως όχημα, δηλαδή ως μεταφορέας, για το φάρμακο. Αυτό χρησιμοποιείται όταν τα φάρμακα δεν έχουν επαρκείς φυσικοχημικές ιδιότητες για να επιτύχουν τον θεραπευτικό τους στόχο.

Στη συνέχεια, αυτό επιλύεται με την εφαρμογή της νανοτεχνολογίας, χρησιμοποιώντας τα νανοσυστήματα, για παράδειγμα βιοσυζεύγματα, τα οποία είναι προσδέματα που συνδέονται με φάρμακα, και διαχωρίζονται από αυτά όταν επιτευχθεί η θέση του φαρμάκου επιθυμητό σώμα.

Αυτή η εφαρμογή έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για θεραπείες καρκίνου, καθώς είναι γνωστό ότι αυτήν τη στιγμή αυτά τείνουν να έχουν χαμηλή ειδικότητα (π.χ. χημειοθεραπεία) που οδηγεί σε πολλά αποτελέσματα δυσμενής. Για αυτόν τον λόγο, χρησιμοποιούνται νανοσυστήματα, τα οποία βελτιώνουν την άμεση παράδοση του αντικαρκινικού φαρμάκου στη θέση του όγκου.

2. Νανοτεχνολογία: εφαρμογές τροφίμων

Οι νανοτεχνολογίες χρησιμοποιούνται επίσης για τη δημιουργία συσκευών (νανοαισθητήρες και νανοτσίπ) που λειτουργούν ως ηλεκτρονική μύτη και γλώσσα, και έτσι αναλύουν πτυχές που σχετίζονται με τη μυρωδιά και τη γεύση. Επομένως, χρησιμοποιούνται στη βιομηχανία τροφίμων.

Από την άλλη πλευρά, χρησιμοποιούνται επίσης για την ανίχνευση της φρεσκάδας ενός τροφίμου, παθογόνων, φαρμάκων, προσθέτων, βαρέων μετάλλων, τοξινών, ρύπων κ.λπ.

Από την άλλη πλευρά, η νανοτεχνολογία χρησιμοποιείται επίσης για την ανάπτυξη και τη δημιουργία νανο-συσκευασίας που προστατεύστε το φαγητό, δίνοντάς του συγκεκριμένα χαρακτηριστικά (καλύτερη γεύση, ποιότητα, μυρωδιά, υφή…).

3. Νανοτεχνολογία: βιομηχανικές εφαρμογές

Στον βιομηχανικό τομέα έχει διάφορες εφαρμογές: για παράδειγμα, στην κλωστοϋφαντουργία. Η νανοτεχνολογία χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη έξυπνων υφασμάτων: για την απάλειψη των λεκέδων αυτοκαθαριζόμενος, για να αποφύγετε δυσάρεστες οσμές ή ακόμη και να αλλάξετε το χρώμα και τη θερμοκρασία του ιστοί.

Μια άλλη εφαρμογή είναι στη γεωργία. Η ιδέα είναι να σχεδιάσουμε προϊόντα με καλύτερες ιδιότητες φυτοφαρμάκων, ζιζανιοκτόνων και λιπασμάτων. Ο κύριος σκοπός είναι η βελτίωση των εδαφών. Υπάρχει επίσης η χρήση της νανοτεχνολογίας για τη χρήση των λεγόμενων «νανοαισθητήρων», για την ανίχνευση ουσιών όπως νερό, άζωτο κ.λπ.

Στα ζώα, η νανοτεχνολογία χρησιμοποιείται για την ανάπτυξη νανοσωματιδίων για τη διανομή φαρμάκων ή εμβολίων σε ζώα. ζώα, καθώς και οι ονομαζόμενοι νανοαισθητήρες, στην περίπτωση αυτή χρησιμοποιούνται για την ανίχνευση μικροοργανισμών, ασθενειών ή / και ουσιών τοξικός.

Στον τομέα των καλλυντικών, η νανοτεχνολογία χρησιμοποιείται για το σχεδιασμό και την ανάπτυξη καλλυντικών κρεμών, με αντιρυτιδικές ιδιότητες ή για παράδειγμα αντηλιακές κρέμες με νανοσωματίδια που βελτιώνουν την προστασία από Ήλιος.

Πού να σπουδάσετε νανοτεχνολογία;

Όπως έχουμε ήδη σχολιάσει, Η νανοτεχνολογία είναι ένας κλάδος της επιστήμης που έχει όλο και περισσότερο βάρος και αξία στην επιστημονική κοινότητα και κατά συνέπεια στην κοινωνία. Για το λόγο αυτό, όλο και περισσότερα πανεπιστήμια προσφέρουν σπουδές νανοτεχνολογίας (και νανοεπιστήμης).

Το πτυχίο στη Νανοεπιστήμη και τη Νανοτεχνολογία διδάσκεται μόνο στο Αυτόνομο Πανεπιστήμιο της Βαρκελώνης (UAB), από το 2009. Σύντομα, το Πανεπιστήμιο da Coruña (UDC) θα προσφέρει αυτό το πτυχίο.

Στην υπόλοιπη Ισπανία, μπορείτε να σπουδάσετε μεταπτυχιακούς τίτλους που σχετίζονται με τη νανοτεχνολογία: Universidad Autónoma de Madrid (Master in Προηγμένα Υλικά, Νανοτεχνολογία και Φωτονική), Πανεπιστήμιο Rovira i Virgili (Μεταπτυχιακό στη Νανοεπιστήμη, Υλικά και Διαδικασίες: Τεχνολογία Border Chemistry) και σε διάφορα πανεπιστήμια μπορείτε να πάρετε το Master Interuniversity στη νανοεπιστήμη και τη νανοτεχνολογία Μοριακός.

Το μέλλον αυτής της πειθαρχίας

Όπως έχετε ήδη δει, υπάρχουν πολλές εφαρμογές νανοτεχνολογίας (και νανοεπιστήμης). Οι εφαρμογές του κυμαίνονται από τη βελτίωση της άνεσης και της πρακτικής ζωής, έως τις πτυχές που σχετίζονται περισσότερο με τη βελτίωση της ποιότητας ζωής και της υγείας.

Δεν υπάρχει αμφιβολία τότε οι γνώσεις σας αποτελούν μέρος νέων εργαλείων και επιλογών για το μέλλον.

Βιβλιογραφικές αναφορές

• Jr. Poole, Charles P, Owens, Frank J. Owens and Cao Vázquez, Roberto. (2007). Εισαγωγή στη νανοτεχνολογία. Συντακτικό Reverte, Ισπανία. 1η έκδοση.

• Kaku, Michio, García Garmilla, Mercedes. (2017). Η φυσική του μέλλοντος: Πώς η επιστήμη θα καθορίσει τη μοίρα της ανθρωπότητας και της καθημερινής μας ζωής στον ΧΧΙΙ αιώνα. Συντακτικό Debolsillo, Ισπανία. 1η έκδοση.

• Takeuchi, Naboru. (2010). Νανοεπιστήμη και νανοτεχνολογία: Οικοδόμηση ενός καλύτερου παγκόσμιου ατόμου ανά άτομο. Συντακτικό Ταμείο για την οικονομική κουλτούρα. Ισπανία.