Что такое нанотехнологии и какие приложения они могут найти?

Многие из вас слышали о нанонауке и нанотехнологиях.. Эти области знаний представляют особый интерес сегодня и многое говорят о достижениях будущего.

Нанотехнология относится к понятию науки, применяемому на молекулярном и атомном уровне, то есть к основной части материи. В этой статье мы объясним, что такое нанотехнологии, какие у них есть приложения и где вы можете провести такие исследования.

• Рекомендуемая статья: «6 шагов научного метода (и его характеристики)»

Что такое нанотехнологии?

О нанотехнологиях известно все больше и больше, и сегодня эта дисциплина находится на подъеме, предлагая обучение во все большем количестве университетов. Нанотехнология - это отрасль технологий, изучающая устройство материи и манипулирование ею на уровне ее атомов и молекул., среди прочего, для медицинских или промышленных целей.

Его масштаб - нанометр, который равен 10, умноженному на минус девять, умноженному на метр. Это означает, что 1 000 000 000 нанометров составляет 1 метр. Идея состоит в том, чтобы производить продукты в микромасштабе.

Различия между нанонаукой и нанотехнологиями

Понятия нанонаука и нанотехнология обычно идут рука об руку. Нанонаука имеет то же определение, что и нанотехнология, с точки зрения молекулярного уровня.

Однако, когда мы говорим о нанонауке, мы имеем в виду изучение физических, химических и биологических явлений. Его применение обычно больше связано с большим количеством областей медицины или здравоохранения, но оно также может быть применено к большему количеству промышленных областей.

Немного истории

Нанотехнологии - это отрасль науки, которая была основана в конце 1960-х годов.. В том же году Ричард Фейнман - американский физик-теоретик - стал лауреатом Нобелевской премии по физике. Ричард Фейнман описал и разработал набор математических выражений, предназначенных для объяснения поведения субатомных частиц.

Позднее эти выражения стали называть диаграммами Фейнмана.

Ричард Фейнман первым обсудил возможности нанонауки и нанотехнологий в презентации в Калтехе. (Калифорнийский технологический институт) в 1959 году, в котором он описал возможность синтеза материи, напрямую манипулируя атомы.

Какие приложения могут иметь нанотехнологии?

Есть разные применения нанотехнологий. Как мы уже упоминали, нанотехнологии находятся на подъеме и все чаще изучаются в исследовательских группах.

В этой секции Делаем обзор актуальных приложений.

1. Нанотехнологии: медицинские приложения

Медицинские применения нанотехнологий очень интересны. Одно из его биомедицинских применений - прием лекарств. Нанотехнология используется в этой области в качестве системы доставки лекарств, то есть для высвобождения вещества с терапевтической активностью.

Идея состоит в том, чтобы использовать наночастицы, которые выступают в качестве носителя, то есть переносчика лекарства. Это используется, когда лекарства не обладают адекватными физико-химическими свойствами для достижения своей терапевтической цели.

Затем это решается с применением нанотехнологий, с использованием наносистем, например. биоконъюгаты, которые являются лигандами, которые связываются с лекарственными средствами и отделяются от них при достижении места действия лекарственного средства желаемое тело.

Это приложение представляет особый интерес для лечения рака, поскольку известно, что в настоящее время они, как правило, обладают низкой специфичностью (например, химиотерапия), что приводит ко многим эффектам неблагоприятный. По этой причине используются наносистемы, улучшающие прямую доставку противоопухолевого препарата к месту опухоли.

2. Нанотехнологии: пищевые приложения

Нанотехнологии также используются для создания устройств (наносенсоров и наночипов), которые функционируют как электронный нос и язык и, таким образом, анализируют аспекты, связанные с запахом и вкусом. Поэтому они используются в пищевой промышленности.

С другой стороны, они также используются для определения свежести продуктов питания, патогенов, лекарств, добавок, тяжелых металлов, токсинов, загрязнителей и т. Д.

С другой стороны, нанотехнологии также используются для разработки и создания наноупаковки, которая защищать пищу, придавая ей особые характеристики (лучший вкус, качество, запах, текстура…).

3. Нанотехнологии: промышленное применение

В промышленной сфере он имеет различные применения: например, в текстильной промышленности. Нанотехнологии используются для создания умных тканей: отталкивать пятна, чтобы самоочищение, чтобы избежать неприятных запахов или даже изменить цвет и температуру ткани.

Другое применение - в сельском хозяйстве. Идея состоит в том, чтобы разработать продукты с лучшими свойствами пестицидов, гербицидов и удобрений. Основная цель - улучшение почв. Также используются нанотехнологии для использования так называемых «наносенсоров» для обнаружения таких веществ, как вода, азот и т. Д.

В животноводстве нанотехнологии используются для разработки наночастиц для доставки лекарств или вакцин животным. животных, а также названные наносенсоры, в данном случае используемые для обнаружения микроорганизмов, болезней и / или веществ токсичен.

В области косметики нанотехнологии используются для дизайна и разработки косметических кремов, причем свойства против морщин или, например, кремы для загара с наночастицами, которые улучшают защиту от Солнце.

Где изучать нанотехнологии?

Как мы уже отметили, Нанотехнология - это отрасль науки, которая приобретает все больший вес и ценность в научном сообществе и, следовательно, в обществе.. По этой причине все больше и больше университетов предлагают исследования в области нанотехнологий (и нанонауки).

Степень в области нанонауки и нанотехнологий преподается только в Автономном университете Барселоны (UAB) с 2009 года. Вскоре эту степень будет предлагать Universidad da Coruña (UDC).

В остальной части Испании вы можете получить степень магистра в области нанотехнологий: Universidad Autónoma de Madrid (Master in Передовые материалы, нанотехнологии и фотоника), Университет Ровира и Вирджили (магистр нанонауки, материалов и процессов: технологии Frontera Chemistry), а в разных университетах вы можете получить межвузовскую степень магистра в области нанонауки и нанотехнологий. Молекулярный.

Будущее этой дисциплины

Как вы уже видели, нанотехнологии (и нанонаука) имеют несколько применений. Диапазон его применения варьируется от того, чтобы сделать жизнь более комфортной и практичной, до аспектов, более связанных с улучшением качества жизни и здоровья.

Нет сомнений в том, что ваши знания являются частью новых инструментов и возможностей на будущее.

Библиографические ссылки

• Младший Пул, Чарльз П., Оуэнс, Фрэнк Дж. Оуэнс и Као Васкес, Роберто. (2007). Введение в нанотехнологии. Редакция Реверте, Испания. 1-е издание.

• Каку, Мичио, Гарсиа Гармилла, Мерседес. (2017). Физика будущего: как наука определит судьбу человечества и нашу повседневную жизнь в XXII веке. От редакции Debolsillo, Испания. 1-е издание.

• Такеучи, Набору. (2010). Нанонаука и нанотехнологии: построение лучшего мира атом за атомом. Редакционный фонд экономической культуры. Испания.