Mis on nanotehnoloogia ja milliseid rakendusi sellel olla saab?

Paljud teist on kuulnud nanoteadustest ja nanotehnoloogiast. Need teadmusvaldkonnad pakuvad tänapäeval erilist huvi ja prognoosivad palju tuleviku edusamme.

Nanotehnoloogia viitab molekulaar- ja aatomitasandil rakendatavale teaduse mõistele, see tähendab aine põhiosale. Selles artiklis selgitame, mis nanotehnoloogia täpselt on, milliseid rakendusi sellel on ja kus saate seda tüüpi uuringuid teha.

• Soovitatav artikkel: "Teadusliku meetodi 6 sammu (ja selle omadused)"

Mis on nanotehnoloogia?

Nanotehnoloogia kohta on üha rohkem teada ja tänapäeval on see distsipliin tõusuteel, pakkudes ülikooliõpinguid üha enamates ülikoolides. Nanotehnoloogia on tehnoloogia haru, mis uurib aine kujundamist ja manipuleerimist selle aatomite ja molekulide tasandil., muu hulgas meditsiiniliseks või tööstuslikuks otstarbeks.

Selle skaala on nanomeeter, mis võrdub 10 tõstetud miinus üheksa kordse meetriga. See tähendab, et 1 000 000 000 nanomeetrit on 1 meeter. Idee on teha tooteid mikroskaalal.

Nanoteaduse ja nanotehnoloogia erinevused

Nanoteaduse ja nanotehnoloogia mõisted käivad üldiselt käsikäes. Nanoteadusel on molekulaarsel tasemel sama määratlus kui nanotehnoloogial.

Kui aga räägime nanoteadusest, siis viitame füüsikaliste, keemiliste ja bioloogiliste nähtuste uurimisele. Selle rakendus on tavaliselt rohkem seotud rohkemate meditsiiniliste või tervishoiuvaldkondadega, kuid seda saab rakendada ka tööstusvaldkondades.

Natuke ajalugu

Nanotehnoloogia on teadusharu, mis loodi esmakordselt 1960. aastate lõpus. Sel aastal sai Richard Feynman - Ameerika teoreetiline füüsik - Nobeli füüsikaauhinna. Richard Feynman kirjeldas ja töötas välja matemaatiliste väljendite komplekti, mille eesmärk oli selgitada subatoomiliste osakeste käitumist.

Hiljem hakati neid väljendeid nimetama Feynmani diagrammideks.

Richard Feynman oli esimene, kes arutas nanoteaduse ja nanotehnoloogia võimalusi Caltechis peetud ettekandes (California Tehnoloogiainstituut) 1959. aastal, kus ta kirjeldas aine sünteesimise võimalust, vahetult manipuleerides aatomid.

Milliseid rakendusi saab nanotehnoloogial olla?

Nanotehnoloogiat on erinevaid rakendusi. Nagu me juba mainisime, on nanotehnoloogia tõusuteel ja seda uuritakse üha enam uurimisrühmades.

Selles jaotises Vaatame üle praegused rakendused.

1. Nanotehnoloogia: meditsiinilised rakendused

Nanotehnoloogia meditsiinilised rakendused on laialt huvitavad. Üks selle biomeditsiinilistest rakendustest on ravimite manustamine. Nanotehnoloogiat kasutatakse selles valdkonnas ravimite manustamise süsteemina, see tähendab terapeutilise toimega aine vabastamiseks.

Idee on kasutada nanoosakesi, mis toimivad ravimi kandjana, st transporterina. Seda kasutatakse juhul, kui ravimitel ei ole terapeutilise eesmärgi saavutamiseks piisavaid füüsikalis-keemilisi omadusi.

Siis lahendatakse see nanotehnoloogia rakendamisega, kasutades näiteks nanosüsteeme biokonjugaadid, mis on ravimitega seonduvad ligandid ja eralduvad neist, kui ravimikoht on saavutatud soovitud keha.

Sellel rakendusel on eriline huvi vähiteraapiate vastu, kuna praegu on teada neil on tavaliselt madal spetsiifilisus (nt keemiaravi), mis põhjustab paljusid mõjusid ebasoodne. Sel põhjusel kasutatakse nanosüsteeme, mis parandavad vähivastase ravimi otsest toimetamist kasvajapiirkonda.

2. Nanotehnoloogia: toidurakendused

Nanotehnoloogiaid kasutatakse ka seadmete (nanosensorid ja nanokiibid) loomiseks, mis toimivad elektroonilise nina ja keelena ning analüüsivad seeläbi lõhna ja maitsega seotud aspekte. Seetõttu kasutatakse neid toiduainetööstuses.

Teisalt kasutatakse neid ka toidu värskuse, patogeenide, ravimite, lisandite, raskmetallide, toksiinide, saasteainete jms tuvastamiseks.

Teiselt poolt kasutatakse nanotehnoloogiat ka nanopakendite väljatöötamiseks ja loomiseks kaitsta toitu, andes sellele spetsiifilised omadused (parem maitse, kvaliteet, lõhn, tekstuur ...).

3. Nanotehnoloogia: tööstuslikud rakendused

Tööstuse valdkonnas on sellel erinevaid rakendusi: näiteks tekstiilitööstuses. Nanotehnoloogiat kasutatakse tarkade kangaste väljatöötamiseks: plekkide tõrjumiseks, olemiseks isepuhastuv, ebameeldivate lõhnade vältimiseks või isegi värvi ja temperatuuri muutmiseks koed.

Teine rakendus on põllumajanduses. Idee on kujundada parema pestitsiidi, herbitsiidi ja väetise omadustega tooteid. Peamine eesmärk on muldade parandamine. Samuti kasutatakse nanotehnoloogiat nn "nanosensorite" kasutamiseks, selliste ainete nagu vesi, lämmastik jne tuvastamiseks.

Kariloomades kasutatakse nanotehnoloogiat nanoosakeste väljatöötamiseks loomadele ravimite või vaktsiinide edastamiseks. loomad, samuti nimetatud nanosensorid, mida kasutatakse sel juhul mikroorganismide, haiguste ja / või ainete tuvastamiseks mürgine.

Kosmeetika valdkonnas kasutatakse nanotehnoloogiat kosmeetiliste kreemide kujundamiseks ja arendamiseks koos kortsudevastased omadused või näiteks nanoosakestega päikesekreemid, mis parandavad kaitset Pühap.

Kus nanotehnoloogiat õppida?

Nagu me juba kommenteerisime, Nanotehnoloogia on teadusharu, millel on teadusringkondades ja sellest tulenevalt ka ühiskonnas üha suurem kaal ja väärtus. Sel põhjusel pakuvad üha rohkem ülikoole nanotehnoloogia (ja nanoteaduse) uuringuid.

Nanoteaduse ja nanotehnoloogia kraadi õpetatakse alates 2009. aastast ainult Barcelona autonoomses ülikoolis (UAB). Varsti pakub seda kraadi Universidad da Coruña (UDC).

Ülejäänud Hispaanias saate õppida nanotehnoloogiaga seotud magistrikraade: Universidad Autónoma de Madrid Advanced Materials, Nanotechnology and Photonics), Rovira i Virgili ülikool (nanoteaduste, materjalide ja protsesside magister: tehnoloogia Frontera Chemistry) ning erinevates ülikoolides saate omandada ülikoolidevahelise magistriõppe nanoteadustes ja nanotehnoloogiates Molekulaarne.

Selle distsipliini tulevik

Nagu te juba nägite, on nanotehnoloogial (ja nanoteadusel) mitmeid rakendusi. Selle rakendused ulatuvad elu mugavamaks ja praktilisemaks muutmisest kuni elukvaliteedi ja tervise parandamisega seotud aspektideni.

Siis pole selles kahtlust teie teadmised on osa uutest tulevikuvahenditest ja -võimalustest.

Bibliograafilised viited

• Noorem Poole, Charles P, Owens, Frank J. Owens ja Cao Vázquez, Roberto. (2007). Sissejuhatus nanotehnoloogiasse. Toimetus Reverte, Hispaania. 1. väljaanne.

• Kaku, Michio, García Garmilla, Mercedes. (2017). Tuleviku füüsika: kuidas teadus määrab inimkonna saatuse ja meie igapäevase elu kahekümne teisel sajandil. Toimetus Debolsillo, Hispaania. 1. väljaanne.

• Takeuchi, Naboru. (2010). Nanoteadus ja nanotehnoloogia: aatomi järgi parema maailma ehitamine. Majanduskultuuri toimetuse fond. Hispaania.