Hva er nanoteknologi og hvilke applikasjoner kan den ha?

Mange av dere vil ha hørt om nanovitenskap og nanoteknologi. Disse kunnskapsfeltene er av spesiell interesse i dag, og mye projeksjon i fremtidens fremskritt.

Nanoteknologi refererer til et vitenskapskonsept brukt på molekylært og atomnivå, det vil si den grunnleggende delen av materien. I denne artikkelen vil vi forklare hva nanoteknologi er, hvilke applikasjoner den har og hvor du kan gjøre denne typen studier.

• Anbefalt artikkel: "De 6 trinnene i den vitenskapelige metoden (og dens egenskaper)"

Hva er nanoteknologi?

Mer og mer er kjent om nanoteknologi, og i dag øker denne disiplinen og tilbyr universitetsstudier ved flere og flere universiteter. Nanoteknologi er grenen av teknologi som studerer design og manipulering av materie på nivået med dets atomer og molekyler., for medisinske eller industrielle formål, blant andre.

Skalaen er nanometeret, som er lik 10 hevet til minus ni ganger måleren. Dette betyr at 1 000 000 000 nanometer er 1 meter. Tanken er å lage produkter i mikroskala.

Forskjeller mellom nanovitenskap og nanoteknologi

Begrepene nanovitenskap og nanoteknologi kommer vanligvis hånd i hånd. Nanovitenskap har samme definisjon som nanoteknologi, når det gjelder molekylært nivå.

Men når vi snakker om nanovitenskap, refererer vi til studiet av fysiske, kjemiske og biologiske fenomener. Anvendelsen er vanligvis mer relatert til flere medisinske eller helsemessige felt, men den kan også brukes på mer industrielle felt.

Litt historie

Nanoteknologi er en gren av vitenskapen som først ble etablert på slutten av 1960-tallet. Det året var Richard Feynman - amerikansk teoretisk fysiker - vinneren av Nobelprisen i fysikk. Richard Feynman beskrev og utviklet et sett med matematiske uttrykk som var ment å forklare oppførselen til subatomære partikler.

Disse uttrykkene ble senere kjent som Feynman-diagrammer.

Richard Feynman var den første til å diskutere mulighetene for nanovitenskap og nanoteknologi i en presentasjon på Caltech (California Institute of Technology) i 1959, der han beskrev muligheten for å syntetisere materie, direkte manipulere atomer.

Hvilke applikasjoner kan nanoteknologi ha?

Det er forskjellige anvendelser av nanoteknologi. Som vi allerede har nevnt, øker nanoteknologien og blir stadig mer studert i forskningsgrupper.

I denne seksjonen Vi gjør en gjennomgang av gjeldende søknader.

1. Nanoteknologi: medisinske applikasjoner

De medisinske anvendelsene av nanoteknologi er svært interessante. En av dets biomedisinske applikasjoner er administrering av medisiner. Nanoteknologi brukes i dette feltet som et legemiddeltilførselssystem, det vil si for å frigjøre stoffet med terapeutisk aktivitet.

Tanken er å bruke nanopartikler som fungerer som et middel, det vil si en transportør, for stoffet. Dette brukes når medisiner ikke har tilstrekkelig fysisk-kjemiske egenskaper for å nå sitt terapeutiske mål.

Deretter løses dette med anvendelse av nanoteknologi, for eksempel ved bruk av nanosystemer biokonjugater, som er ligander som binder seg til medikamenter, og skiller seg fra dem når stoffet til legemidlet er nådd ønsket kropp.

Denne applikasjonen har en spesiell interesse for kreftterapier, siden det er kjent at for tiden disse har en tendens til å ha lav spesifisitet (f.eks. cellegift) som fører til mange effekter uheldig. Av denne grunn brukes nanosystemer, som forbedrer den direkte levering av kreftmedisinen til tumorstedet.

2. Nanoteknologi: matapplikasjoner

Nanoteknologi brukes også til å lage enheter (nanosensorer og nanochips) som fungerer som en elektronisk nese og tunge, og dermed analysere aspekter knyttet til lukt og smak. De brukes derfor innen næringsmiddelindustrien.

På den annen side brukes de også til å oppdage matens friskhet, patogener, medisiner, tilsetningsstoffer, tungmetaller, giftstoffer, forurensende stoffer etc.

På den annen side brukes nanoteknologi også for utvikling og opprettelse av nano-emballasje som beskytte maten og gi den spesifikke egenskaper (bedre smak, kvalitet, lukt, tekstur…).

3. Nanoteknologi: industrielle applikasjoner

På det industrielle området har det forskjellige bruksområder: for eksempel i tekstilindustrien. Nanoteknologi brukes til å utvikle smarte stoffer: å avvise flekker, å være selvrensende, for å unngå ubehagelig lukt eller til og med for å endre fargen og temperaturen på vev.

En annen applikasjon er innen landbruk. Tanken er å designe produkter med bedre plantevernmidler, herbicider og gjødsel. Hovedformålet er forbedring av jord. Det er også bruk av nanoteknologi for bruk av såkalte "nanosensorer", for påvisning av stoffer som vann, nitrogen, etc.

I husdyr brukes nanoteknologi til å utvikle nanopartikler for å levere medisiner eller vaksiner til dyr. dyr, så vel som de navngitte nanosensorene, i dette tilfellet brukt til å oppdage mikroorganismer, sykdommer og / eller stoffer giftig.

Innen kosmetikkfeltet brukes nanoteknologi til design og utvikling av kosmetiske kremer, med anti-rynkeegenskaper eller for eksempel solkremer med nanopartikler som forbedrer beskyttelsen mot Sol.

Hvor skal jeg studere nanoteknologi?

Som vi allerede har kommentert, Nanoteknologi er en gren av vitenskapen som har mer og mer vekt og verdi i det vitenskapelige samfunnet og følgelig i samfunnet. Av denne grunn tilbyr flere og flere universiteter studier av nanoteknologi (og nanovitenskap).

Graden i nanovitenskap og nanoteknologi undervises bare ved det autonome universitetet i Barcelona (UAB) siden 2009. Snart vil Universidad da Coruña (UDC) tilby denne graden.

I resten av Spania kan du studere mastergrader relatert til nanoteknologi: Universidad Autónoma de Madrid (Master i Avanserte materialer, nanoteknologi og fotonikk), Rovira i Virgili University (Master i nanovitenskap, materialer og prosesser: teknologi Frontera Chemistry), og på forskjellige universiteter kan du ta Interuniversity Master in Nanoscience and Nanotechnology Molekylær.

Fremtiden for denne disiplinen

Som du allerede har sett, er det flere anvendelser av nanoteknologi (og nanovitenskap). Dens applikasjoner spenner fra å gjøre livet mer behagelig og praktisk, til aspekter som er mer relatert til forbedring av livskvalitet og helse.

Det er ingen tvil om det din kunnskap er en del av nye verktøy og muligheter for fremtiden.

Bibliografiske referanser

• Jr. Poole, Charles P, Owens, Frank J. Owens og Cao Vázquez, Roberto. (2007). Introduksjon til nanoteknologi. Redaksjonell Reverte, Spania. 1. utgave.

• Kaku, Michio, García Garmilla, Mercedes. (2017). Fremtidens fysikk: Hvordan vitenskap vil bestemme menneskehetens skjebne og vårt daglige liv i det XXII århundre. Redaksjonell Debolsillo, Spania. 1. utgave.

• Takeuchi, Naboru. (2010). Nanovitenskap og nanoteknologi: Bygg et bedre verdensatom for atom. Redaksjonelt fond for økonomisk kultur. Spania.