Čo je nanotechnológia a aké aplikácie môže mať?

Mnohí z vás už počuli o nanovedách a nanotechnológiách. Tieto oblasti vedomostí sú dnes mimoriadne zaujímavé a majú veľkú prognózu vpred.

Nanotechnológia označuje koncept vedy aplikovaný na molekulárnej a atómovej úrovni, to znamená na základnú časť hmoty. V tomto článku vysvetlíme, čo to vlastne nanotechnológia je, aké má aplikácie a kde môžete tento typ štúdia robiť.

• Odporúčaný článok: „Šesť krokov vedeckej metódy (a jej charakteristiky)“

Čo je to nanotechnológia?

Stále viac sa vie o nanotechnológiách a dnes je táto disciplína na vzostupe a ponúka vysokoškolské štúdium na čoraz viac univerzitách. Nanotechnológia je odvetvie technológie, ktoré študuje dizajn a manipuláciu s hmotou na úrovni jej atómov a molekúl., okrem iného na lekárske alebo priemyselné účely.

Jeho mierka je nanometer, ktorý sa rovná 10 a zvýšený na mínus deväťnásobok metra. To znamená, že 1 000 000 000 nanometrov je 1 meter. Cieľom je vyrábať výrobky v mikroskopickej mierke.

Rozdiely medzi nanovedy a nanotechnológiami

Pojmy nanoveda a nanotechnológia prichádzajú spravidla ruka v ruke. Nanoveda má z hľadiska molekulárnej úrovne rovnakú definíciu ako nanotechnológie.

Keď však hovoríme o nanovedách, máme na mysli štúdium fyzikálnych, chemických a biologických javov. Jeho aplikácia zvyčajne súvisí skôr s lekárskymi alebo zdravotníckymi oblasťami, ale je možné ju použiť aj v priemyselnejších odvetviach.

Trochu histórie

Nanotechnológia je vedný odbor, ktorý bol prvýkrát založený na konci 60. rokov. V tom roku bol Richard Feynman - americký teoretický fyzik - nositeľom Nobelovej ceny za fyziku. Richard Feynman opísal a vyvinul súbor matematických výrazov, ktoré mali vysvetliť správanie subatomárnych častíc.

Tieto výrazy sa neskôr stali známymi ako Feynmanove diagramy.

Richard Feynman ako prvý diskutoval o možnostiach nanovied a nanotechnológií na prezentácii na Caltechu (Kalifornský technologický inštitút) v roku 1959, v ktorom popísal možnosť syntézy hmoty priamou manipuláciou s atómy.

Aké aplikácie môžu mať nanotechnológie?

Existujú rôzne aplikácie nanotechnológie. Ako sme už uviedli, nanotechnológia je na vzostupe a čoraz viac sa skúma vo výskumných skupinách.

V tejto časti Robíme kontrolu súčasných aplikácií.

1. Nanotechnológia: lekárske aplikácie

Lekárske aplikácie nanotechnológie sú veľmi zaujímavé. Jednou z jeho biomedicínskych aplikácií je podávanie liekov. Nanotechnológia sa v tejto oblasti používa ako systém dodávania liekov, to znamená na uvoľňovanie látky s terapeutickým účinkom.

Ide o použitie nanočastíc, ktoré pôsobia ako vehikulum, teda transportér, pre liečivo. Používa sa, keď lieky nemajú adekvátne fyzikálno-chemické vlastnosti na dosiahnutie svojho terapeutického cieľa.

Potom sa to rieši aplikáciou nanotechnológií, napríklad pomocou nanosystémov biokonjugáty, čo sú ligandy, ktoré sa viažu na lieky, a oddeľujú sa od nich, keď sa dosiahne miesto liečiva požadované telo.

Táto aplikácia má zvláštny záujem o rakovinové terapie, pretože je známe, že v súčasnosti tieto majú tendenciu mať nízku špecifickosť (napr. chemoterapiu), ktorá vedie k mnohým účinkom nepriaznivý. Z tohto dôvodu sa používajú nanosystémy, ktoré zlepšujú priame dodanie protirakovinového liečiva do miesta nádoru.

2. Nanotechnológia: potravinárske aplikácie

Nanotechnológie sa tiež používajú na výrobu zariadení (nanosenzorov a nanočipov), ktoré fungujú ako elektronický nos a jazyk, a tak analyzujú aspekty spojené s vôňou a chuťou. Používajú sa preto v potravinárskom priemysle.

Na druhej strane sa tiež používajú na zisťovanie čerstvosti potravín, patogénov, liekov, prísad, ťažkých kovov, toxínov, znečisťujúcich látok atď.

Na druhej strane sa nanotechnológie používajú aj na vývoj a tvorbu nanoobalov chrániť jedlo a dávať mu osobitné vlastnosti (lepšia chuť, kvalita, vôňa, textúra ...).

3. Nanotechnológia: priemyselné aplikácie

V priemyselnej oblasti má rôzne aplikácie: napríklad v textilnom priemysle. Nanotechnológia sa používa na vývoj inteligentných látok: na odpudzovanie škvŕn, ich výrobu samočistenie, aby sa zabránilo nepríjemným pachom alebo aby sa dokonca zmenila farba a teplota tkanív.

Ďalšia aplikácia je v poľnohospodárstve. Cieľom je navrhnúť výrobky s lepšími pesticídmi, herbicídmi a hnojivami. Hlavným účelom je vylepšenie pôd. Nanotechnológie sa využívajú aj na použitie takzvaných „nanosenzorov“, na detekciu látok, ako je voda, dusík atď.

U hospodárskych zvierat sa nanotechnológia používa na vývoj nanočastíc na dodávanie liekov alebo vakcín zvieratám. zvieratá, ako aj pomenované nanosenzory, ktoré sa v tomto prípade používajú na detekciu mikroorganizmov, chorôb a / alebo látok toxický.

V oblasti kozmetiky sa nanotechnológie používajú na navrhovanie a vývoj kozmetických krémov s protivráskové vlastnosti alebo napríklad krémy na opaľovanie s nanočasticami, ktoré zlepšujú ochranu pred Slnko.

Kde študovať nanotechnológie?

Ako sme už uviedli, Nanotechnológia je odvetvie vedy, ktoré má čoraz väčšiu váhu a hodnotu vo vedeckej komunite a následne v spoločnosti. Z tohto dôvodu čoraz viac univerzít ponúka štúdium nanotechnológií (a nanovied).

Titul v oblasti nanovied a nanotechnológií sa od roku 2009 vyučuje iba na Autonómnej univerzite v Barcelone (UAB). Tento stupeň čoskoro ponúkne Universidad da Coruña (UDC).

Vo zvyšku Španielska môžete študovať magisterské štúdium v ​​odbore nanotechnológie: Universidad Autónoma de Madrid ( Pokročilé materiály, nanotechnológia a fotonika), Rovira i Virgili University (magister v nanovedách, materiáloch a procesoch: technológia) Frontera Chemistry) a na rôznych univerzitách môžete získať titul Master of Interuniversity Master in Nanoscience and Nanotechnology Molekulárna.

Budúcnosť tejto disciplíny

Ako ste už videli, existuje niekoľko aplikácií nanotechnológie (a nanovedy). Jeho aplikácie siahajú od uľahčenia a skomplikovania života po aspekty, ktoré súvisia so zlepšovaním kvality života a zdravia.

Niet teda pochýb o tom vaše vedomosti sú súčasťou nových nástrojov a možností do budúcnosti.

Bibliografické odkazy

• Jr. Poole, Charles P, Owens, Frank J. Owens a Cao Vázquez, Roberto. (2007). Úvod do nanotechnológie. Redakčný Reverte, Španielsko. 1. vydanie.

• Kaku, Michio, García Garmilla, Mercedes. (2017). Fyzika budúcnosti: Ako veda určí osud ľudstva a náš každodenný život v XXII. Storočí. Redakčné Debolsillo, Španielsko. 1. vydanie.

• Takeuchi, Naboru. (2010). Nanoveda a nanotechnológia: budovanie lepšieho sveta po atómoch. Redakčný fond pre hospodársku kultúru. Španielsko.