นาโนเทคโนโลยีคืออะไรและมีประโยชน์อย่างไร?

หลายๆ คนคงเคยได้ยินเกี่ยวกับนาโนศาสตร์และนาโนเทคโนโลยี. สาขาความรู้เหล่านี้เป็นที่สนใจเป็นพิเศษในปัจจุบัน และคาดการณ์ได้มากในอนาคตข้างหน้า

นาโนเทคโนโลยีหมายถึงแนวคิดของวิทยาศาสตร์ที่ใช้ในระดับโมเลกุลและอะตอม กล่าวคือ กับส่วนพื้นฐานของสสาร ในบทความนี้ เราจะอธิบายว่านาโนเทคโนโลยีคืออะไร มีการใช้งานอย่างไร และศึกษาประเภทนี้ได้ที่ไหน

• บทความแนะนำ: "6 ขั้นตอนของวิธีการทางวิทยาศาสตร์ (และคุณลักษณะ)

นาโนเทคโนโลยีคืออะไร?

นาโนเทคโนโลยีเป็นที่รู้จักมากขึ้นเรื่อยๆ และในปัจจุบัน สาขาวิชานี้กำลังเพิ่มขึ้น ทำให้มีการศึกษาระดับมหาวิทยาลัยในมหาวิทยาลัยมากขึ้นเรื่อยๆ นาโนเทคโนโลยีเป็นสาขาของเทคโนโลยีที่ศึกษาการออกแบบและการจัดการสสารในระดับอะตอมและโมเลกุลเพื่อวัตถุประสงค์ทางการแพทย์หรืออุตสาหกรรม เป็นต้น

มาตราส่วนของมันคือนาโนเมตร ซึ่งเท่ากับ 10 ยกเป็นลบเก้าเท่าของเมตร ซึ่งหมายความว่า 1,000,000,000 นาโนเมตรเท่ากับ 1 เมตร แนวคิดคือการสร้างผลิตภัณฑ์ในระดับไมโคร

ความแตกต่างระหว่างนาโนศาสตร์และนาโนเทคโนโลยี

แนวความคิดของนาโนศาสตร์และนาโนเทคโนโลยีมักมาคู่กัน นาโนศาสตร์มีคำจำกัดความเดียวกันกับนาโนเทคโนโลยีในแง่ของระดับโมเลกุล

อย่างไรก็ตาม เมื่อเราพูดถึงนาโนศาสตร์ เราหมายถึงการศึกษาปรากฏการณ์ทางกายภาพ เคมี และชีวภาพ การใช้งานมักจะเกี่ยวข้องกับด้านการแพทย์หรือสุขภาพมากกว่า แต่ก็สามารถนำไปใช้กับอุตสาหกรรมอื่นๆ ได้เช่นกัน

ประวัติเล็กน้อย

นาโนเทคโนโลยีเป็นสาขาหนึ่งของวิทยาศาสตร์ที่ก่อตั้งขึ้นครั้งแรกในปลายทศวรรษ 1960. ในปีนั้น Richard Feynman นักฟิสิกส์ทฤษฎีชาวอเมริกัน ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ Richard Feynman อธิบายและพัฒนาชุดนิพจน์ทางคณิตศาสตร์ที่มีจุดประสงค์เพื่ออธิบายพฤติกรรมของอนุภาคย่อย

นิพจน์เหล่านี้ต่อมากลายเป็นที่รู้จักในนามไดอะแกรมไฟน์แมน

Richard Feynman เป็นคนแรกที่พูดคุยเกี่ยวกับความเป็นไปได้ของนาโนศาสตร์และนาโนเทคโนโลยีในงานนำเสนอที่Caltech (สถาบันเทคโนโลยีแห่งแคลิฟอร์เนีย) ในปี พ.ศ. 2502 ซึ่งท่านได้บรรยายถึงความเป็นไปได้ของการสังเคราะห์สสารโดยตรง อะตอม

นาโนเทคโนโลยีสามารถประยุกต์ใช้อะไรได้บ้าง?

มีการประยุกต์นาโนเทคโนโลยีที่แตกต่างกัน ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วนาโนเทคโนโลยีกำลังเพิ่มขึ้นและมีการศึกษาในกลุ่มวิจัยมากขึ้น

ในส่วนนี้ เราทำการตรวจสอบแอปพลิเคชันปัจจุบัน.

1. นาโนเทคโนโลยี: การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์

การประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ของนาโนเทคโนโลยีมีความน่าสนใจอย่างกว้างขวาง การใช้งานด้านชีวการแพทย์อย่างหนึ่งคือการบริหารยา นาโนเทคโนโลยีถูกนำมาใช้ในด้านนี้ในฐานะระบบนำส่งยา กล่าวคือ เพื่อปลดปล่อยสารที่มีฤทธิ์ในการรักษา

แนวคิดคือการใช้อนุภาคนาโนที่ทำหน้าที่เป็นพาหนะ นั่นคือ ตัวขนส่ง สำหรับยา ใช้เมื่อยาไม่มีคุณสมบัติทางเคมีกายภาพเพียงพอที่จะบรรลุเป้าหมายในการรักษา

แล้วแก้ไขด้วยการประยุกต์ใช้นาโนเทคโนโลยี เช่น ระบบนาโน เป็นต้น bioconjugates ซึ่งเป็นลิแกนด์ที่จับกับยาและแยกออกจากกันเมื่อถึงตำแหน่งของยา ร่างกายที่ต้องการ

แอปพลิเคชั่นนี้มีความสนใจเป็นพิเศษในการรักษาโรคมะเร็ง เนื่องจากเป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้วว่าในปัจจุบัน สิ่งเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะมีความจำเพาะต่ำ (เช่น เคมีบำบัด) ที่นำไปสู่ผลกระทบมากมาย เป็นผลร้าย. ด้วยเหตุนี้จึงใช้ระบบนาโนซึ่งช่วยปรับปรุงการส่งยาต้านมะเร็งโดยตรงที่บริเวณเนื้องอก

2. นาโนเทคโนโลยี: การใช้อาหาร food

นาโนเทคโนโลยียังใช้เพื่อสร้างอุปกรณ์ (นาโนเซ็นเซอร์และนาโนชิป) ที่ทำหน้าที่เป็นจมูกและลิ้นแบบอิเล็กทรอนิกส์ และด้วยเหตุนี้จึงวิเคราะห์แง่มุมต่างๆ ที่เกี่ยวข้องกับกลิ่นและรส ดังนั้นจึงใช้ในอุตสาหกรรมอาหาร

ในทางกลับกัน พวกเขายังใช้เพื่อตรวจจับความสดของอาหาร เชื้อโรค ยา สารเติมแต่ง โลหะหนัก สารพิษ มลพิษ ฯลฯ

ในทางกลับกัน นาโนเทคโนโลยียังใช้ในการพัฒนาและสร้างบรรจุภัณฑ์นาโนที่ ปกป้องอาหาร ให้มีลักษณะเฉพาะ (รสชาติดีขึ้น คุณภาพ กลิ่น เนื้อสัมผัส…)

3. นาโนเทคโนโลยี: งานอุตสาหกรรม

ในด้านอุตสาหกรรม มีการใช้งานที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมสิ่งทอ นาโนเทคโนโลยีใช้ในการพัฒนาผ้าอัจฉริยะ: เพื่อขับไล่คราบ เป็น ทำความสะอาดตัวเองเพื่อหลีกเลี่ยงกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์หรือแม้กระทั่งการเปลี่ยนสีและอุณหภูมิของ เนื้อเยื่อ

แอปพลิเคชั่นอื่นอยู่ในการเกษตร แนวคิดคือการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่มีคุณสมบัติของสารกำจัดศัตรูพืช สารกำจัดวัชพืช และปุ๋ยที่ดีขึ้น วัตถุประสงค์หลักคือการปรับปรุงดิน นอกจากนี้ยังมีการใช้นาโนเทคโนโลยีสำหรับการใช้สิ่งที่เรียกว่า "นาโนเซนเซอร์" เพื่อตรวจจับสารต่างๆ เช่น น้ำ ไนโตรเจน เป็นต้น

ในปศุสัตว์ นาโนเทคโนโลยีถูกใช้เพื่อพัฒนาอนุภาคนาโนเพื่อส่งยาหรือวัคซีนให้กับสัตว์ สัตว์ต่างๆ ตลอดจนชื่อนาโนเซนเซอร์ ซึ่งในกรณีนี้ ใช้ในการตรวจหาเชื้อจุลินทรีย์ โรค และ/หรือ สาร เป็นพิษ

ในสาขาเครื่องสำอางนาโนเทคโนโลยีใช้สำหรับการออกแบบและพัฒนาครีมเครื่องสำอางด้วย คุณสมบัติต่อต้านริ้วรอยหรือครีมกันแดดที่มีอนุภาคนาโนที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกัน อาทิตย์.

เรียนนาโนเทคโนโลยีที่ไหนดี?

ตามที่เราได้แสดงความเห็นไปแล้ว นาโนเทคโนโลยีเป็นสาขาของวิทยาศาสตร์ที่มีน้ำหนักและคุณค่ามากขึ้นเรื่อย ๆ ในชุมชนวิทยาศาสตร์และเป็นผลให้ในสังคม. ด้วยเหตุนี้ มหาวิทยาลัยจำนวนมากขึ้นเรื่อยๆ จึงเสนอการศึกษาด้านนาโนเทคโนโลยี (และนาโนศาสตร์)

ปริญญาด้านนาโนศาสตร์และนาโนเทคโนโลยีสอนเฉพาะที่มหาวิทยาลัยอิสระแห่งบาร์เซโลนา (UAB) ตั้งแต่ปี 2552 ในไม่ช้า Universidad da Coruña (UDC) จะเสนอปริญญานี้

ในส่วนที่เหลือของสเปน คุณสามารถเรียนระดับปริญญาโทที่เกี่ยวข้องกับนาโนเทคโนโลยี: Universidad Autónoma de Madrid (ปริญญาโทใน วัสดุขั้นสูง นาโนเทคโนโลยีและโฟโตนิกส์), Rovira i Virgili University (ปริญญาโทสาขานาโนศาสตร์, วัสดุและกระบวนการ: เทคโนโลยี Border Chemistry) และในมหาวิทยาลัยต่างๆ คุณสามารถเรียน Interuniversity Master in Nanoscience and Nanotechnology โมเลกุล

อนาคตของวิชานี้

ดังที่คุณได้เห็นแล้ว มีหลายแอพพลิเคชั่นของนาโนเทคโนโลยี (และนาโนศาสตร์) การใช้งานมีตั้งแต่การทำให้ชีวิตสะดวกสบายและใช้งานได้จริง ไปจนถึงแง่มุมที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนาคุณภาพชีวิตและสุขภาพมากขึ้น

ไม่ต้องสงสัยเลยว่า ความรู้ของคุณเป็นส่วนหนึ่งของเครื่องมือและทางเลือกใหม่สำหรับอนาคต.

การอ้างอิงบรรณานุกรม

• จูเนียร์ พูล, ชาร์ลส์ พี, โอเวนส์, แฟรงค์ เจ. Owens และ Cao Vázquez, Roberto (2007). ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับนาโนเทคโนโลยี บทบรรณาธิการ Revete สเปน ฉบับที่ 1

• คาคุ, มิชิโอ, การ์เซีย การ์มิลล่า, เมอร์เซเดส (2017). ฟิสิกส์แห่งอนาคต: วิทยาศาสตร์จะกำหนดชะตากรรมของมนุษยชาติและชีวิตประจำวันของเราอย่างไรในศตวรรษที่ XXII บทบรรณาธิการ Debolsillo สเปน ฉบับที่ 1

• ทาเคอุจิ, นาโบรุ. (2010). นาโนศาสตร์และนาโนเทคโนโลยี: การสร้างอะตอมโลกที่ดีขึ้นด้วยอะตอม กองบรรณาธิการเพื่อวัฒนธรรมเศรษฐกิจ สเปน.