Mi a nanotechnológia és milyen alkalmazásai lehetnek?

Sokan hallottak már a nanotudományról és a nanotechnológiáról. Ezek a tudásterületek ma különös érdeklődésre tartanak számot, és sokat vetítenek a jövő előrehaladásában.

A nanotechnológia a tudomány molekuláris és atomi szinten alkalmazott fogalmára utal, vagyis az anyag alapvető részére. Ebben a cikkben elmagyarázzuk, hogy mi is pontosan a nanotechnológia, milyen alkalmazásai vannak, és hol végezhet ilyen típusú tanulmányokat.

• Ajánlott cikk: "A tudományos módszer 6 lépése (és jellemzői)"

Mi az a nanotechnológia?

Egyre több ismeretes a nanotechnológiáról, és manapság ez a tudományág növekszik, és egyre több egyetemen kínál egyetemi tanulmányokat. A nanotechnológia a technológia azon ága, amely az anyag tervezését és manipulációját tanulmányozza atomjai és molekulái szintjén., orvosi vagy ipari célokra, többek között.

A skála a nanométer, amely egyenlő 10-rel, amelyet a mínusz kilencszeresére emelnek. Ez azt jelenti, hogy 1 000 000 000 nanométer 1 méter. Az ötlet az, hogy termékeket készítsünk mikroszkálán.

Különbségek a nanotudomány és a nanotechnológia között

A nanotudomány és a nanotechnológia fogalma általában kéz a kézben jár. A nanotudomány molekuláris szintjét tekintve megegyezik a nanotechnológia meghatározásával.

Amikor azonban nanotudományról beszélünk, a fizikai, kémiai és biológiai jelenségek tanulmányozására utalunk. Alkalmazása általában jobban kapcsolódik több orvosi vagy egészségügyi területhez, de alkalmazható több ipari területen is.

Egy kis történelem

A nanotechnológia a tudomány egyik ága, amelyet először az 1960-as évek végén hoztak létre. Abban az évben Richard Feynman - amerikai elméleti fizikus - nyerte a fizikai Nobel-díjat. Richard Feynman olyan matematikai kifejezések sorozatát írta le és fejlesztette ki, amelyek célja a szubatomi részecskék viselkedésének magyarázata volt.

Ezek a kifejezések később Feynman-diagramként váltak ismertté.

Richard Feynman elsőként vitatta meg a nanotudomány és a nanotechnológia lehetőségeit a Caltech előadásában (Kaliforniai Műszaki Intézet) 1959-ben, amelyben leírta az anyag szintetizálásának lehetőségét, közvetlenül manipulálva az atomok.

Milyen alkalmazásai lehetnek a nanotechnológiának?

A nanotechnológia különféle alkalmazásokkal rendelkezik. Mint már említettük, a nanotechnológia növekszik, és egyre inkább kutatócsoportokban tanulmányozzák őket.

Ebben a részben Áttekintjük a jelenlegi alkalmazásokat.

1. Nanotechnológia: orvosi alkalmazások

A nanotechnológia orvosi alkalmazása széles körben érdekes. Az egyik orvosbiológiai alkalmazása a gyógyszerek beadása. A nanotechnológiát ezen a területen használják gyógyszerbeviteli rendszerként, vagyis az anyag terápiás aktivitású felszabadulásaként.

Az ötlet az, hogy olyan nanorészecskéket használjunk, amelyek hordozóként, azaz transzporterként hatnak a gyógyszerre. Ezt akkor alkalmazzák, ha a gyógyszerek nem rendelkeznek megfelelő fizikai-kémiai tulajdonságokkal a terápiás cél eléréséhez.

Akkor ezt megoldják a nanotechnológia alkalmazásával, például nanorendszerek felhasználásával biokonjugátumok, amelyek ligandumok, amelyek kötődnek a gyógyszerekhez, és elválnak tőlük, amikor a gyógyszer helyét elérik kívánt test.

Ez az alkalmazás különös figyelmet fordít a rákterápiákra, mivel ismert, hogy jelenleg ezeknek általában alacsony a specificitásuk (pl. kemoterápia), amelyek számos hatáshoz vezetnek hátrányos. Emiatt nanorendszereket alkalmaznak, amelyek javítják a rákellenes gyógyszer közvetlen bejuttatását a daganat helyére.

2. Nanotechnológia: élelmiszeripari alkalmazások

A nanotechnológiákat olyan eszközök (nanoszenzorok és nanochipek) létrehozására is használják, amelyek elektronikus orrként és nyelvként funkcionálnak, és így elemzik a szaggal és ízzel kapcsolatos szempontokat. Ezért ezeket az élelmiszeriparban használják.

Másrészt egy élelmiszer frissességének, kórokozók, gyógyszerek, adalékanyagok, nehézfémek, toxinok, szennyező anyagok stb.

Másrészt a nanotechnológiát olyan nano-csomagolások fejlesztésére és létrehozására is használják, amelyek megvédje az ételt, különleges tulajdonságokkal (jobb íz, minőség, illat, struktúra…).

3. Nanotechnológia: ipari alkalmazások

Az ipari területen különféle alkalmazásokkal rendelkezik: például a textiliparban. A nanotechnológiát intelligens szövetek fejlesztésére használják: a foltok taszítására, az lenni öntisztító, a kellemetlen szagok elkerülése, vagy akár a szín és a hőmérséklet megváltoztatása érdekében szövetek.

Egy másik alkalmazás a mezőgazdaságban van. Az ötlet jobb peszticid, herbicid és műtrágya tulajdonságokkal rendelkező termékek megtervezése. A fő cél a talajjavítás. A nanotechnológiát alkalmazzák úgynevezett "nanoszenzorok" használatára, olyan anyagok kimutatására is, mint a víz, nitrogén stb.

Az állatállományban nanotechnológiát alkalmaznak nanorészecskék kifejlesztésére gyógyszerek vagy vakcinák állatokhoz juttatására. állatok, valamint a megnevezett nanoszenzorok, ebben az esetben mikroorganizmusok, betegségek és / vagy anyagok detektálására szolgálnak mérgező.

A kozmetikumok területén a nanotechnológiát használják kozmetikai krémek tervezésére és fejlesztésére, a ránctalanító tulajdonságok vagy például nanorészecskékkel ellátott napkrémek, amelyek javítják a elleni védelmet Nap.

Hol tanulmányozhatom a nanotechnológiát?

Amint már megjegyeztük, A nanotechnológia egy olyan tudományág, amelynek egyre nagyobb súlya és értéke van a tudományos közösségben és következésképpen a társadalomban. Emiatt egyre több egyetem kínál nanotechnológiai (és nanotudományi) tanulmányokat.

A nanotudományi és nanotechnológiai diplomát csak a barcelonai Autonóm Egyetemen (UAB) tanítják, 2009 óta. Hamarosan az Universidad da Coruña (UDC) felajánlja ezt a fokozatot.

Spanyolország többi részén a nanotechnológiához kapcsolódó mesterképzéseket tanulmányozhatja: Universidad Autónoma de Madrid (Master in Haladó anyagok, nanotechnológia és fotonika), Rovira i Virgili Egyetem (nanotudományi, anyag- és folyamattudományi mester: technológia Frontera Chemistry), és a különböző egyetemeken felveheti az egyetemek közötti nanotudományi és nanotechnológiai mestert Molekuláris.

Ennek a tudományágnak a jövője

Amint már láthattátok, a nanotechnológia (és a nanotudomány) számos alkalmazási lehetőséget kínál. Alkalmazásai az élet kényelmesebbé és praktikusabbá tételétől az életminőség és az egészség javításával kapcsolatos szempontokig terjednek.

Akkor ez nem kétséges tudása része a jövő új eszközeinek és lehetőségeinek.

Bibliográfiai hivatkozások

• Jr. Poole, Charles P, Owens, Frank J. Owens és Cao Vázquez, Roberto. (2007). Bevezetés a nanotechnológiába. Szerkesztőségi Reverte, Spanyolország. 1. kiadás.

• Kaku, Michio, García Garmilla, Mercedes. (2017). A jövő fizikája: Hogyan határozhatja meg a tudomány az emberiség sorsát és mindennapi életünket a XXII. Szerkesztőség Debolsillo, Spanyolország. 1. kiadás.

• Takeuchi, Naboru. (2010). Nanotudomány és nanotechnológia: egy jobb világ felépítése atomonként. Szerkesztői alap a gazdasági kultúrához. Spanyolország.