מהי ננוטכנולוגיה ואילו יישומים יכולה להיות לה?

רבים מכם שמעו על מדעי הננו והננוטכנולוגיה. תחומי דעת אלה מעניינים במיוחד כיום, ויש להם השלכה רבה בקידומי העתיד.

ננוטכנולוגיה מתייחסת למושג מדע המיושם ברמה המולקולרית והאטומית, כלומר בחלק הבסיסי של החומר. במאמר זה נסביר מהי בדיוק ננוטכנולוגיה, אילו יישומים יש לה ואיפה תוכלו לעשות סוג זה של לימודים.

מאמר מומלץ: "6 השלבים של השיטה המדעית (ומאפייניה)"

מהי ננוטכנולוגיה?

יותר ויותר ידוע על ננוטכנולוגיה, וכיום תחום זה נמצא במגמת עלייה, ומציע לימודים באוניברסיטאות ביותר ויותר אוניברסיטאות. ננוטכנולוגיה היא ענף הטכנולוגיה החוקר את התכנון והמניפולציה של חומר ברמת האטומים והמולקולות שלו., למטרות רפואיות או תעשייתיות, בין היתר.

קנה המידה שלו הוא הננומטר, השווה ל- 10 שהועלה למינוס פי פי המטר. משמעות הדבר היא כי 1,000,000,000 ננומטר הוא מטר אחד. הרעיון הוא לייצר מוצרים בקנה מידה קטן.

הבדלים בין ננו-מדע לננו-טכנולוגיה

המושגים ננו-מדע וננו-טכנולוגיה בדרך כלל מגיעים יד ביד. למדעי הננו אותה הגדרה כמו הננוטכנולוגיה, מבחינת הרמה המולקולרית.

עם זאת, כאשר אנו מדברים על מדעי הננו, אנו מתייחסים לחקר תופעות פיזיקליות, כימיות וביולוגיות. היישום שלה בדרך כלל קשור יותר לתחומים רפואיים או בריאותיים יותר, אך ניתן ליישם אותו גם בתחומים תעשייתיים יותר.

instagram story viewer

קצת היסטוריה

ננוטכנולוגיה היא ענף מדע שהוקם לראשונה בסוף שנות השישים. באותה שנה, ריצ'רד פיינמן - הפיזיקאי התיאורטי האמריקאי - היה זוכה פרס נובל לפיזיקה. ריצ'רד פיינמן תיאר ופיתח מערך ביטויים מתמטיים שנועדו להסביר את התנהגותם של חלקיקים תת אטומיים.

מאוחר יותר ביטויים אלה נודעו כתרשימי פיינמן.

ריצ'רד פיינמן היה הראשון שדן באפשרויות של מדעי הננו והננוטכנולוגיה במצגת בקלטק (המכון הטכנולוגי של קליפורניה) בשנת 1959, בו תיאר את האפשרות לסנתז חומר, לתמרן באופן ישיר את אטומים.

אילו יישומים יכולים להיות לננוטכנולוגיה?

ישנם יישומים שונים של ננוטכנולוגיה. כפי שכבר הזכרנו, הננוטכנולוגיה נמצאת במגמת עלייה ונלמדת יותר ויותר בקבוצות מחקר.

בחלק הזה אנו מבצעים סקירה של היישומים הנוכחיים.

1. ננוטכנולוגיה: יישומים רפואיים

היישומים הרפואיים של ננוטכנולוגיה מעניינים מאוד. אחד היישומים הביו-רפואיים שלה הוא מתן תרופות. הננוטכנולוגיה משמשת בתחום זה כמערכת מסירת תרופות, כלומר שחרור החומר עם פעילות טיפולית.

הרעיון הוא להשתמש בחלקיקים ננו שפועלים ככלי רכב, כלומר טרנספורטר, לתרופה. זה משמש כאשר לתרופות אין מאפיינים פיזיקוכימיים נאותים כדי להגיע למטרה הטיפולית שלהם.

ואז זה נפתר באמצעות יישום ננוטכנולוגיה, באמצעות מערכות ננו, למשל צמדים ביולוגיים, שהם ליגנדים הנקשרים לתרופות, ונפרדים מהם כאשר מגיעים לאתר התרופה הגוף הרצוי.

ליישום זה יש עניין מיוחד בטיפולים בסרטן, שכן ידוע כי נכון לעכשיו אלה נוטים להיות בעלי ספציפיות נמוכה (למשל כימותרפיה) המובילה לתופעות רבות שְׁלִילִי. מסיבה זו משתמשים במערכות ננו המשפרות את המסירה הישירה של התרופה נגד סרטן באתר הגידול.

2. ננוטכנולוגיה: יישומי מזון

ננוטכנולוגיות משמשות גם ליצירת מכשירים (ננו-סנסורים וננו-שבבים) המתפקדים כאף ולשון אלקטרוניים, וכך לנתח היבטים הקשורים לריח וטעם. לכן הם משמשים בתעשיית המזון.

מצד שני, הם משמשים גם לאיתור טריות המזון, פתוגנים, סמים, תוספים, מתכות כבדות, רעלים, מזהמים וכו '.

מצד שני, ננוטכנולוגיה משמשת גם לפיתוח ויצירה של אריזות ננו ש להגן על המזון ולהעניק לו מאפיינים ספציפיים (טעם טוב יותר, איכות, ריח, מרקם…).

3. ננוטכנולוגיה: יישומים תעשייתיים

בתחום התעשייתי יש לו יישומים שונים: למשל בתעשיית הטקסטיל. ננוטכנולוגיה משמשת לפיתוח בדים חכמים: כדי להדוף כתמים, להיות ניקוי עצמי, כדי למנוע ריחות לא נעימים או אפילו לשנות את הצבע והטמפרטורה של רקמות.

יישום נוסף הוא בתחום החקלאות. הרעיון הוא לעצב מוצרים בעלי תכונות הדברה, קוטל עשבים ודישון טובים יותר. המטרה העיקרית היא שיפור הקרקעות. יש גם שימוש בננוטכנולוגיה לשימוש במה שמכונה "ננו-סנסורים", לאיתור חומרים כמו מים, חנקן וכו '.

בבעלי חיים, ננו-טכנולוגיה משמשת לפיתוח חלקיקי ננו למסירת תרופות או חיסונים לבעלי חיים. בעלי חיים, כמו גם הננו-חיישנים הנקובים, משמשים במקרה זה לאיתור מיקרואורגניזמים, מחלות ו / או חומרים רַעִיל.

בתחום הקוסמטיקה, ננוטכנולוגיה משמשת לעיצוב ופיתוח קרמים קוסמטיים, עם תכונות נגד קמטים או למשל קרמי שמש עם חלקיקי ננו המשפרים את ההגנה מפני שמש.

היכן ללמוד ננוטכנולוגיה?

כפי שכבר הגבנו, ננוטכנולוגיה היא ענף מדע שיש לו יותר ויותר משקל וערך בקהילה המדעית וכתוצאה מכך בחברה. מסיבה זו, יותר ויותר אוניברסיטאות מציעות לימודי ננוטכנולוגיה (וננו-מדע).

התואר במדעי הננו-ננוטכנולוגיה נלמד רק באוניברסיטה האוטונומית של ברצלונה (UAB) מאז 2009. בקרוב, אוניברסידאד דה קורוניה (UDC) תציע תואר זה.

בשאר ספרד תוכלו ללמוד תארים ראשונים הקשורים לננוטכנולוגיה: אוניברסיטת אוטונומה דה מדריד (תואר שני ב חומרים מתקדמים, ננוטכנולוגיה ופוטוניקה), אוניברסיטת רובירה וירגילי (תואר שני במדעי הננו, חומרים ותהליכים: טכנולוגיה Frontera Chemistry) ובאוניברסיטאות שונות תוכלו לקחת את המאסטר הבין-אוניברסיטאי במדעי הננו-ננוטכנולוגיה. מולקולרית.

עתידה של משמעת זו

כפי שכבר ראיתם, ישנם מספר יישומים של ננוטכנולוגיה (וננו-מדע). היישומים שלה נעים בין הפיכת חיים לנוחים ופרקטיים יותר, לבין היבטים הקשורים יותר לשיפור איכות החיים והבריאות.

אין ספק אם כן הידע שלך הוא חלק מכלים ואפשרויות חדשות לעתיד.

הפניות ביבליוגרפיות

ג'וניור פול, צ'רלס פ ', אוונס, פרנק ג'יי. אוונס וקאו ווזקז, רוברטו. (2007). מבוא לננוטכנולוגיה. עורכת עריכה, ספרד. מהדורה ראשונה.
קאקו, מיצ'יו, גרסיה גרמילה, מרצדס. (2017). הפיזיקה של העתיד: כיצד המדע יקבע את גורל האנושות ואת חיי היומיום שלנו בעשרים ושניים המאה. מאמר מערכת Debolsillo, ספרד. מהדורה ראשונה.
טאקוצ'י, נבורו. (2010). מדעי הננו והננוטכנולוגיה: בניית אטום עולמי טוב יותר אחר אטום. קרן עריכה לתרבות כלכלית. סְפָרַד.