Mikä on nanoteknologia ja mitä sovelluksia sillä voi olla?

Monet teistä ovat kuulleet nanotieteestä ja nanoteknologiasta. Nämä tietämysalat ovat erityisen kiinnostavia nykyään, ja heijastavat paljon tulevaisuuden edistymistä.

Nanoteknologia viittaa tieteen käsitteeseen, jota sovelletaan molekyyli- ja atomitasolla, toisin sanoen aineen perusosaan. Tässä artikkelissa selitämme mitä nanoteknologia tarkalleen ottaen tarkoittaa, mitä sovelluksia sillä on ja missä voit tehdä tämäntyyppisen tutkimuksen.

• Suositeltava artikkeli: "Tieteellisen menetelmän kuusi vaihetta (ja sen ominaisuudet)"

Mikä on nanoteknologia?

Nanoteknologiasta tiedetään yhä enemmän, ja nykyään tämä tieteenala on kasvussa, ja se tarjoaa yliopisto-opintoja yhä useammassa yliopistossa. Nanoteknologia on tekniikan ala, joka tutkii aineen suunnittelua ja käsittelyä sen atomien ja molekyylien tasolla.lääketieteellisiin tai teollisiin tarkoituksiin.

Sen asteikko on nanometri, joka on yhtä suuri kuin 10 nostettuna miinus yhdeksän kertaa metri. Tämä tarkoittaa, että 1 000 000 000 nanometriä on 1 metri. Ajatuksena on valmistaa tuotteita mikroskaalalla.

Erot nanotieteen ja nanoteknologian välillä

Nanotieteen ja nanoteknologian käsitteet kulkevat yleensä käsi kädessä. Nanotiede on molekyylitasolla sama määritelmä kuin nanoteknologia.

Kun puhumme nanotieteestä, viitataan kuitenkin fyysisten, kemiallisten ja biologisten ilmiöiden tutkimiseen. Sen käyttö liittyy yleensä enemmän lääketieteen tai terveydenhuollon aloihin, mutta sitä voidaan soveltaa myös enemmän teollisiin aloihin.

Pieni historia

Nanoteknologia on tieteenala, joka perustettiin ensimmäisen kerran 1960-luvun lopulla. Tuona vuonna Richard Feynman - amerikkalainen teoreettinen fyysikko - voitti Nobelin fysiikan palkinnon. Richard Feynman kuvasi ja kehitti joukon matemaattisia lausekkeita, joiden tarkoituksena oli selittää subatomisten hiukkasten käyttäytymistä.

Nämä ilmaisut tulivat myöhemmin tunnetuksi Feynman-kaavioina.

Richard Feynman keskusteli ensimmäisenä nanotieteen ja nanoteknologian mahdollisuuksista esityksessään Caltechissa (Kalifornian teknillinen instituutti) vuonna 1959, jossa hän kuvaili mahdollisuutta syntetisoida aine, manipuloimalla sitä suoraan atomeja.

Mitä sovelluksia nanoteknologialla voi olla?

Nanoteknologiaa on erilaisia. Kuten olemme jo maininneet, nanoteknologia on nousussa ja sitä tutkitaan yhä enemmän tutkimusryhmissä.

Tässä osiossa Tarkistamme nykyiset sovellukset.

1. Nanoteknologia: lääketieteelliset sovellukset

Nanoteknologian lääketieteelliset sovellukset ovat laajalti mielenkiintoisia. Yksi sen biolääketieteellisistä sovelluksista on lääkkeiden antaminen. Nanoteknologiaa käytetään tällä alalla lääkkeenantojärjestelmänä, toisin sanoen terapeuttisesti aktiivisen aineen vapautumisena.

Ajatuksena on käyttää nanohiukkasia, jotka toimivat lääkkeen kantajana eli kuljettajana. Tätä käytetään, kun lääkkeillä ei ole riittäviä fysikaalis-kemiallisia ominaisuuksia terapeuttisen tavoitteen saavuttamiseksi.

Sitten tämä ratkaistaan ​​soveltamalla nanoteknologiaa esimerkiksi nanosysteemien avulla biokonjugaatit, jotka ovat lääkkeisiin sitoutuvia ligandeja, ja erottuvat niistä, kun lääkekohta saavutetaan haluttu runko.

Tämä sovellus on erityisen kiinnostunut syöpähoidoista, koska tiedetään, että tällä hetkellä näillä on yleensä alhainen spesifisyys (esim. kemoterapia), mikä johtaa moniin vaikutuksiin haitallinen. Tästä syystä käytetään nanosysteemejä, jotka parantavat syöpälääkkeen suoraa kuljettamista kasvainkohtaan.

2. Nanoteknologia: elintarvikesovellukset

Nanoteknologioita käytetään myös laitteiden (nanosensorien ja nanosirujen) luomiseen, jotka toimivat elektronisena nenänä ja kielenä ja analysoivat siten hajuun ja makuun liittyviä näkökohtia. Siksi niitä käytetään elintarviketeollisuudessa.

Toisaalta niitä käytetään myös ruoan tuoreuden, taudinaiheuttajien, lääkkeiden, lisäaineiden, raskasmetallien, toksiinien, epäpuhtauksien jne. Havaitsemiseen.

Toisaalta nanoteknologiaa käytetään myös sellaisten nanopakkausten kehittämiseen ja luomiseen suojella ruokaa antamalla sille erityisominaisuudet (parempi maku, laatu, haju, rakenne…).

3. Nanoteknologia: teolliset sovellukset

Teollisuudessa sillä on useita sovelluksia: esimerkiksi tekstiiliteollisuudessa. Nanoteknologiaa käytetään älykkäiden kankaiden kehittämiseen: tahrojen karkottamiseen, olemiseen itsepuhdistuva, epämiellyttävien hajujen välttämiseksi tai jopa värin ja lämpötilan muuttamiseksi kudoksiin.

Toinen sovellus on maataloudessa. Ajatuksena on suunnitella tuotteita, joilla on paremmat torjunta-, rikkakasvien torjunta-aine- ja lannoiteominaisuudet. Päätavoitteena on maaperän parantaminen. Nanoteknologiaa käytetään myös ns. "Nanosensoreiden" käyttöön, esimerkiksi veden, typen jne. Havaitsemiseen.

Karjassa nanoteknologiaa käytetään kehittämään nanohiukkasia lääkkeiden tai rokotteiden toimittamiseksi eläimille. eläimet sekä nimetyt nanosensorit, joita käytetään tässä tapauksessa mikro-organismien, sairauksien ja / tai aineiden havaitsemiseen myrkyllinen.

Kosmetiikan alalla nanoteknologiaa käytetään kosmeettisten voiteiden suunnitteluun ja kehittämiseen ryppyjä estävät ominaisuudet tai esimerkiksi aurinkovoiteet, joissa on nanohiukkasia, jotka parantavat suojaa sitä vastaan Aurinko.

Missä opiskella nanoteknologiaa?

Kuten olemme jo kommentoineet, Nanoteknologia on tieteenala, jolla on yhä suurempi painoarvo ja arvo tiedeyhteisössä ja siten yhteiskunnassa. Tästä syystä yhä useammat yliopistot tarjoavat nanoteknologian (ja nanotieteen) opintoja.

Nanotieteen ja nanoteknologian tutkintoa opetetaan vain Barcelonan autonomisessa yliopistossa (UAB) vuodesta 2009 lähtien. Pian Universidad da Coruña (UDC) tarjoaa tämän tutkinnon.

Muualla Espanjassa voit opiskella nanoteknologiaan liittyviä maisterin tutkintoja: Universidad Autónoma de Madrid (Master in Advanced Materials, Nanotechnology and Photonics), Rovira i Virgili University (maisteri nanotieteissä, materiaaleissa ja prosesseissa: tekniikka Frontera Chemistry), ja eri yliopistoissa voit suorittaa yliopistojen välisen maisterin nanotieteissä ja nanoteknologiassa Molekyylinen.

Tämän kurinalaisuuden tulevaisuus

Kuten olet jo nähnyt, nanoteknologiaa (ja nanotieteitä) on useita. Sen sovellukset vaihtelevat elämästä mukavammaksi ja käytännöllisemmäksi elämänlaadun ja terveyden parantamiseen liittyviin näkökohtiin.

Silloin ei ole epäilystäkään tietosi on osa uusia työkaluja ja vaihtoehtoja tulevaisuutta varten.

Bibliografiset viitteet

• Jr.Poole, Charles P, Owens, Frank J. Owens ja Cao Vázquez, Roberto. (2007). Johdatus nanoteknologiaan. Toimituksellinen Reverte, Espanja. 1. painos.

• Kaku, Michio, García Garmilla, Mercedes. (2017). Tulevaisuuden fysiikka: Kuinka tiede määrittää ihmiskunnan kohtalon ja jokapäiväisen elämän XXII vuosisadalla. Toimituksellinen Debolsillo, Espanja. 1. painos.

• Takeuchi, Naboru. (2010). Nanotiede ja nanoteknologia: Paremman maailman rakentaminen atomilla. Toimituskunta kulttuurikulttuurille. Espanja.