Kaj je nanotehnologija in kakšne aplikacije ima lahko?

Mnogi od vas ste že slišali za nanoznanost in nanotehnologijo. Ta področja znanja so danes še posebej zanimiva in veliko napovedujejo v prihodnost.

Nanotehnologija se nanaša na koncept znanosti, ki se uporablja na molekularni in atomski ravni, torej na osnovni del snovi. V tem članku bomo razložili, kaj natančno je nanotehnologija, katere aplikacije ima in kje lahko opravljate to vrsto študija.

• Priporočen članek: "Šest korakov znanstvene metode (in njene značilnosti)"

Kaj je nanotehnologija?

Vse več je znanega o nanotehnologiji in danes je ta disciplina v porastu, saj ponuja univerzitetni študij na vse več univerzah. Nanotehnologija je veja tehnologije, ki preučuje oblikovanje in manipulacijo snovi na ravni njenih atomov in molekul., med drugim za medicinske ali industrijske namene.

Njegova lestvica je nanometer, ki je enak 10, dvignjenim na minus devetkrat večji meter. To pomeni, da je 1.000.000.000 nanometrov 1 meter. Ideja je izdelava izdelkov na mikroskalnem nivoju.

Razlike med nanoznanostjo in nanotehnologijo

Koncepti nanoznanosti in nanotehnologije se praviloma ujemajo. Nanoznanost ima enako definicijo kot nanotehnologija v smislu molekularne ravni.

Ko pa govorimo o nanoznanosti, se sklicujemo na preučevanje fizikalnih, kemijskih in bioloških pojavov. Njegova uporaba je običajno bolj povezana z več medicinskimi ali zdravstvenimi področji, lahko pa se uporablja tudi na bolj industrijskih področjih.

Malo zgodovine

Nanotehnologija je veja znanosti, ki je bila prvič ustanovljena konec šestdesetih let. Tega leta je bil Richard Feynman - ameriški teoretični fizik - dobitnik Nobelove nagrade za fiziko. Richard Feynman je opisal in razvil niz matematičnih izrazov, ki naj bi razložili vedenje subatomskih delcev.

Ti izrazi so kasneje postali znani kot Feynmanovi diagrami.

Richard Feynman je prvi v predstavitvi na Caltechu razpravljal o možnostih nanoznanosti in nanotehnologije (Kalifornijski inštitut za tehnologijo) leta 1959, v katerem je opisal možnost sintetiziranja snovi in ​​neposrednega manipuliranja s atomi.

Katere aplikacije ima lahko nanotehnologija?

Nanotehnologija se uporablja različno. Kot smo že komentirali, je nanotehnologija v porastu in se vedno bolj preučuje v raziskovalnih skupinah.

V tem poglavju Naredimo pregled trenutnih prijav.

1. Nanotehnologija: medicinske aplikacije

Medicinske aplikacije nanotehnologije so zelo zanimive. Ena od njegovih biomedicinskih aplikacij je dajanje zdravil. Nanotehnologija se na tem področju uporablja kot sistem za dajanje zdravil, to je sproščanje snovi s terapevtsko aktivnostjo.

Ideja je uporabiti nanodelce, ki delujejo kot sredstvo, to je transporter, za zdravilo. To se uporablja, kadar zdravila nimajo ustreznih fizikalno-kemijskih lastnosti, da bi dosegla svoj terapevtski cilj.

Nato se to reši z uporabo nanotehnologije, na primer z uporabo nanosistemov biokonjugati, ki so ligandi, ki se vežejo na zdravila, in se od njih ločijo, ko dosežejo mesto zdravila želeno telo.

Ta aplikacija se še posebej zanima za zdravljenje raka, saj je znano, da trenutno ti imajo navadno nizko specifičnost (npr. kemoterapija), kar vodi do številnih učinkov negativno. Iz tega razloga se uporabljajo nanosistemi, ki izboljšajo neposredno dovajanje zdravila proti raku na mestu tumorja.

2. Nanotehnologija: uporaba v živilih

Nanotehnologije se uporabljajo tudi za ustvarjanje naprav (nanosesenzorjev in nanočipov), ki delujejo kot elektronski nos in jezik, in tako analizirajo vidike, povezane z vonjem in okusom. Zato se uporabljajo v živilski industriji.

Po drugi strani pa se uporabljajo tudi za zaznavanje svežine živila, patogenov, zdravil, dodatkov, težkih kovin, toksinov, onesnaževal itd.

Po drugi strani pa se nanotehnologija uporablja tudi za razvoj in ustvarjanje nano-embalaže zaščititi hrano in ji dati posebne značilnosti (boljši okus, kakovost, vonj, tekstura…).

3. Nanotehnologija: industrijska uporaba

Na industrijskem področju ima različne namene: na primer v tekstilni industriji. Nanotehnologija se uporablja za razvoj pametnih tkanin: za odganjanje madežev samočiščenje, da bi se izognili neprijetnim vonjavam ali celo spremenili barvo in temperaturo tkiva.

Druga uporaba je v kmetijstvu. Ideja je oblikovati izdelke z boljšimi lastnostmi pesticidov, herbicidov in gnojil. Glavni namen je izboljšanje tal. Uporablja se tudi nanotehnologija za uporabo tako imenovanih "nanosesenzorjev", za odkrivanje snovi, kot so voda, dušik itd.

V živinoreji se nanotehnologija uporablja za razvoj nanodelcev za dovajanje zdravil ali cepiv živalim. živali, pa tudi imenovane nanosesenzorje, ki se v tem primeru uporabljajo za odkrivanje mikroorganizmov, bolezni in / ali snovi strupen.

Na področju kozmetike se nanotehnologija uporablja za oblikovanje in razvoj kozmetičnih krem ​​s lastnosti proti gubam ali na primer sončne kreme z nanodelci, ki izboljšajo zaščito pred Sonce

Kje študirati nanotehnologijo?

Kot smo že komentirali, Nanotehnologija je veja znanosti, ki ima vedno večjo težo in vrednost v znanstveni skupnosti in posledično v družbi. Zato vse več univerz ponuja študije nanotehnologije (in nanoznanosti).

Diploma iz nanoznanosti in nanotehnologije se od leta 2009 predava samo na avtonomni univerzi v Barceloni (UAB). Kmalu bo to stopnjo ponudil Universidad da Coruña (UDC).

V preostali Španiji lahko študirate magisterij, povezan z nanotehnologijo: Universidad Autónoma de Madrid (magisterij iz Napredni materiali, nanotehnologija in fotonika), Univerza Rovira i Virgili (magister nanoznanosti, materialov in procesov: tehnologija Frontera Chemistry), na različnih univerzah pa lahko študirate meduniverzitetni magisterij iz nanoznanosti in nanotehnologije Molekularno.

Prihodnost te discipline

Kot ste že videli, obstaja več aplikacij nanotehnologije (in nanoznanosti). Njene aplikacije segajo od bolj udobnega in praktičnega življenja do vidikov, bolj povezanih z izboljšanjem kakovosti življenja in zdravja.

Takrat ni dvoma vaše znanje je del novih orodij in možnosti za prihodnost.

Bibliografske reference

• Ml. Poole, Charles P, Owens, Frank J. Owens in Cao Vázquez, Roberto. (2007). Uvod v nanotehnologijo. Uvodnik Reverte, Španija. 1. izdaja.

• Kaku, Michio, García Garmilla, Mercedes. (2017). Fizika prihodnosti: kako bo znanost določila usodo človeštva in naše vsakdanje življenje v dvaindvajsetem stoletju. Uvodnik Debolsillo, Španija. 1. izdaja.

• Takeuchi, Naboru. (2010). Nanoznanost in nanotehnologija: gradnja boljšega svetovnega atoma za atomom. Uredniški sklad za ekonomsko kulturo. Španija.