Wat is nanotechnologie en welke toepassingen kan het hebben?

Velen van jullie zullen hebben gehoord van nanowetenschap en nanotechnologie. Deze kennisgebieden zijn vandaag van bijzonder belang, en veel projectie in de vooruitgang van de toekomst.

Nanotechnologie verwijst naar een wetenschapsconcept dat wordt toegepast op moleculair en atomair niveau, dat wil zeggen op het fundamentele deel van de materie. In dit artikel leggen we uit wat nanotechnologie precies is, welke toepassingen het heeft en waar je dit soort onderzoek kunt doen.

• Aanbevolen artikel: "De 6 stappen van de wetenschappelijke methode (en haar kenmerken)"

Wat is nanotechnologie?

Er is steeds meer bekend over nanotechnologie, en tegenwoordig is deze discipline in opkomst en biedt het aan steeds meer universiteiten universitaire studies aan. Nanotechnologie is de tak van technologie die het ontwerp en de manipulatie van materie bestudeert op het niveau van zijn atomen en moleculen., onder meer voor medische of industriële doeleinden.

De schaal is de nanometer, die gelijk is aan 10 verhoogd tot minus negen keer de meter. Dit betekent dat 1.000.000.000 nanometer 1 meter is. Het idee is om producten op microschaal te maken.

Verschillen tussen nanowetenschap en nanotechnologie

De begrippen nanowetenschap en nanotechnologie gaan over het algemeen hand in hand. Nanowetenschap heeft dezelfde definitie als nanotechnologie, in termen van moleculair niveau.

Als we het echter over nanowetenschap hebben, verwijzen we naar de studie van fysische, chemische en biologische verschijnselen. De toepassing ervan is meestal meer gerelateerd aan meer medische of gezondheidsgebieden, maar het kan ook worden toegepast op meer industriële gebieden.

Een beetje geschiedenis

Nanotechnologie is een tak van wetenschap die voor het eerst werd opgericht in de late jaren zestig. Dat jaar was Richard Feynman - Amerikaans theoretisch natuurkundige - de winnaar van de Nobelprijs voor de Natuurkunde. Richard Feynman beschreef en ontwikkelde een reeks wiskundige uitdrukkingen die bedoeld waren om het gedrag van subatomaire deeltjes te verklaren.

Deze uitdrukkingen werden later bekend als Feynman-diagrammen.

Richard Feynman was de eerste die de mogelijkheden van nanowetenschap en nanotechnologie besprak in een presentatie op Caltech (California Institute of Technology) in 1959, waarin hij de mogelijkheid beschreef om materie te synthetiseren, waardoor de atomen.

Welke toepassingen kan nanotechnologie hebben?

Er zijn verschillende toepassingen van nanotechnologie. Zoals we al zeiden, is nanotechnologie in opkomst en wordt deze steeds vaker bestudeerd in onderzoeksgroepen.

In deze sectie: We doen een review van de huidige applicaties.

1. Nanotechnologie: medische toepassingen

De medische toepassingen van nanotechnologie zijn breed interessant. Een van de biomedische toepassingen is het toedienen van medicijnen. Nanotechnologie wordt op dit gebied gebruikt als een medicijnafgiftesysteem, dat wil zeggen, de afgifte van de stof met therapeutische activiteit.

Het idee is om nanodeeltjes te gebruiken die fungeren als een voertuig, dat wil zeggen een transporteur, voor het medicijn. Dit wordt gebruikt wanneer geneesmiddelen onvoldoende fysisch-chemische eigenschappen hebben om hun therapeutische doel te bereiken.

Dan wordt dit opgelost met toepassing van nanotechnologie, bijvoorbeeld met behulp van nanosystemen bioconjugaten, dit zijn liganden die aan geneesmiddelen binden en zich ervan scheiden wanneer de plaats van het geneesmiddel wordt bereikt gewenst lichaam.

Deze applicatie heeft een speciale interesse in kankertherapieën, omdat het bekend is dat momenteel: deze hebben meestal een lage specificiteit (bijv. chemotherapie), wat leidt tot veel effecten nadelig. Om deze reden worden nanosystemen gebruikt die de directe afgifte van het antikankergeneesmiddel naar de tumorplaats verbeteren.

2. Nanotechnologie: voedseltoepassingen

Nanotechnologieën worden ook gebruikt om apparaten (nanosensoren en nanochips) te maken die functioneren als een elektronische neus en tong, en zo aspecten gerelateerd aan geur en smaak te analyseren. Ze worden dan ook gebruikt binnen de voedingsindustrie.

Aan de andere kant worden ze ook gebruikt om de versheid van een voedingsmiddel, ziekteverwekkers, medicijnen, additieven, zware metalen, toxines, verontreinigende stoffen, enz.

Aan de andere kant wordt nanotechnologie ook gebruikt voor de ontwikkeling en creatie van nanoverpakkingen die het voedsel te beschermen door het specifieke kenmerken te geven (betere smaak, kwaliteit, geur, textuur…).

3. Nanotechnologie: industriële toepassingen

Op industrieel gebied kent het verschillende toepassingen: bijvoorbeeld in de textielindustrie. Nanotechnologie wordt gebruikt om slimme stoffen te ontwikkelen: om vlekken af ​​te weren, om ze te maken zelfreinigend, om onaangename geuren te voorkomen of zelfs om de kleur en temperatuur van de weefsels.

Een andere toepassing is in de landbouw. Het idee is om producten te ontwerpen met betere pesticiden, herbiciden en kunstmest eigenschappen. Het belangrijkste doel is de verbetering van de bodem. Er is ook het gebruik van nanotechnologie voor het gebruik van zogenaamde "nanosensoren", voor de detectie van stoffen zoals water, stikstof, enz.

Bij vee wordt nanotechnologie gebruikt om nanodeeltjes te ontwikkelen om medicijnen of vaccins aan dieren te leveren. dieren, evenals de genoemde nanosensoren, in dit geval gebruikt om micro-organismen, ziekten en/of stoffen op te sporen giftig.

Op het gebied van cosmetica wordt nanotechnologie gebruikt voor het ontwerpen en ontwikkelen van cosmetische crèmes, met anti-rimpel eigenschappen of bijvoorbeeld zonnecrèmes met nanodeeltjes die de bescherming tegen Zon.

Waar nanotechnologie studeren?

Zoals we al hebben opgemerkt, Nanotechnologie is een tak van wetenschap die steeds meer gewicht en waarde krijgt in de wetenschappelijke gemeenschap en dus ook in de samenleving. Om deze reden bieden steeds meer universiteiten nanotechnologie (en nanowetenschap) studies aan.

De graad in nanowetenschap en nanotechnologie wordt sinds 2009 alleen gegeven aan de Autonome Universiteit van Barcelona (UAB). Binnenkort biedt de Universidad da Coruña (UDC) deze graad aan.

In de rest van Spanje kun je masters in nanotechnologie studeren: Universidad Autónoma de Madrid (Master in Advanced Materials, Nanotechnology and Photonics), Rovira i Virgili University (Master in Nanoscience, Materials and Processes: Technology Border Chemistry), en aan verschillende universiteiten kun je de Interuniversitaire Master in Nanoscience and Nanotechnology volgen Moleculair.

De toekomst van deze discipline

Zoals je al hebt gezien, zijn er verschillende toepassingen van nanotechnologie (en nanowetenschap). De toepassingen variëren van het comfortabeler en praktischer maken van het leven tot aspecten die meer verband houden met het verbeteren van de kwaliteit van leven en gezondheid.

Er is dan geen twijfel dat je kennis maakt deel uit van nieuwe tools en opties voor de toekomst.

Bibliografische verwijzingen

• Jr. Poole, Charles P, Owens, Frank J. Owens en Cao Vázquez, Roberto. (2007). Inleiding tot nanotechnologie. Redactioneel Reverte, Spanje. 1e editie.

• Kaku, Michio, García Garmilla, Mercedes. (2017). De fysica van de toekomst: hoe de wetenschap het lot van de mensheid en ons dagelijks leven in de XXII eeuw zal bepalen. Redactioneel Debolsillo, Spanje. 1e editie.

• Takeuchi, Naboru. (2010). Nanowetenschap en nanotechnologie: atoom voor atoom een ​​betere wereld bouwen. Redactiefonds voor economische cultuur. Spanje.