Настоящата работа има за цел да покаже въздействието на нанотехнологиите през последните години, както и напредъка и предимствата, които тази дисциплина донесе, също така показва предизвикателствата, които налага използването на този нов инструмент.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Нанотехнологията е технологията, която е посветена на проектирането и манипулирането на материята на ниво атоми или молекули, за промишлени или медицински цели, наред с други.
Думата „нанотехнология“ се използва широко за определяне на науките и техниките, които се прилагат на наноразмерно ниво, тоест изключително малки „нано“ мерки, които позволяват на молекулните структури и техните атоми да работят и манипулират. Накратко, това би ни довело до възможността за производство на материали и машини от пренареждането на атоми и молекули. (MOSQUERA, 2015)
ПОСТИГАНИЯ НА НАНОТЕХНОЛОГИЯТА
Постиженията на нанотехнологиите през годините са показани по-долу. (Инициатива, 2014 г.)
| ДАТА | СЪБИТИЕ |
| 1936 | Ервин Müller , в Siemens, изобретен микроскопа на емисиите поле, което прави възможно да се постигне почти атомни резолюция изображения на материалите. |
| 40-те години | Фон Нейман проучва възможността за създаване на системи, които се възпроизвеждат като начин за намаляване на разходите. |
| 1958 | Jack Kilbyde Texas Instruments проектира и изгражда първата интегрална схема, за която по-късно ще получи Нобеловата награда през 2000 година. |
| 1959 | Ричард Фейнман говори за първи път на конференция за бъдещето на научните изследвания: „Според мен принципите на физиката не говорят против възможността да се маневрират с атом с неща атом “. |
| 1966 | Прави се филмът „Невероятно пътуване“, който разказва за пътуването на някои учени през човешкото тяло. Учените намаляват размера му до този на частица и влизат във вътрешността на тялото на изследовател, за да унищожат тумора, който го убива. За първи път в историята това се счита за истинска научна възможност. Филмът е голям успех. |
| 1974 | Токиоският университет на науките Норио Танигухид въвежда термина нанотехнологии в размерната рамка в атомния мащаб |
| 1985 | Открити букминстерфулерени |
| 1989 | Направен е филмът „Скъпа, свих децата“, филм, който разказва историята на учен, който измисля машина, която може да намали размера на нещата с помощта на лазери. |
| деветнадесет деветдесет и шест | Сър Хари Крото печели Нобелова награда за откриване на фулерени |
| 1997 | Произвежда се най-малката китара в света. Става въпрос за размера на червените кръвни клетки. |
| 1998 | Той успява да преобразува въглеродна нанотръба в нано-молив, който може да се използва за писане |
| 1999- | Потребителските продукти, които използват нанотехнологиите, започват да се появяват в |
| 2000 | пазар : брони за автомобили, които издържат на вдлъбнатини и драскотини, топки за голф, които летят прави, тенис ракети, които са по-твърди, бейзболни бухалки с по-голяма гъвкавост и „удар“, антибактериални нано-сребърни чорапи, слънцезащитни кремове Ясни дрехи без бръчки и устойчиви на размазване, терапевтична козметика с дълбоко проникване, стъклени облицовки, устойчиви на надраскване, по-бързо зареждане на батерии за безжични електроинструменти и подобрения на дисплея за телевизори, мобилни телефони и цифрови камери |
| 2001 | Джеймс Гимзевски влиза в Книгата на рекордите на Гинес за измисляне на най-малкия калкулатор в света. |
| ОСНОВЕН ПРОГРЕС НА ИЗСЛЕДВАНИЯТА В НАНОТЕХНОЛОГИЯТА И НАНОСТИКАТА В ПОСЛЕДНИТЕ
ГОДИНИ |
|
| 2003 | Наоми Халас, Дженифър Уест, Ребека Дрезек и Рената Паскалин от Университета Райс разработват златни нанокапсули, които, когато са „настроени“ по размер, за да абсорбират близо инфрачервена светлина, служат като платформа за интегрирано откриване, диагностика и лечение на рак гърда без инвазивна биопсия, операция или разрушително системно лъчение или химиотерапия. |
| 2006 | Джеймс Тур и колегите му от Университета Райс изграждат направена наноразмерна "кола"
в олиго (етилен етилен фенилен) с алкинилови оси и четири сферични колела С60 фулерен (букибол). В отговор на повишаването на температурата, нанокарът се движеше върху златна повърхност в резултат на колелата - buckyball, като конвенционален автомобил се движи. При температури над 300 ° C той се движеше твърде бързо, за да могат химиците да проследяват движението |
| 2007 | Анджела Белчър и нейните колеги от MIT изграждат литиево-йонна батерия с общ тип вирус, който не е вреден за хората, като се използва евтина, екологична процедура. Батериите имат същия енергиен капацитет и енергийни характеристики като акумулаторните батерии с най-новите технологии (хибридни автомобили, лични електронни устройства и др.) |
| 2009 | Надриан Семан и няколко негови колеги от Нюйоркския университет създават различни наноразмерни устройства с роботизиран ДНК монтаж. Това е процес на създаване на 3D ДНК структури, използвайки синтетични последователности от ДНК кристали, които могат да бъдат програмирани за самостоятелно сглобяване, като се използват "лепкави краища" и поставяне в общ ред и ориентация. Това е аванс с потенциални приложения в Nanoelectronics. Друго творение на Seeman (с колегите от университета Нанджинг в Китай) е "линия за сглобяване на ДНК". За тази работа Seeman сподели наградата Kavli Nanoscience през 2010 г. |
| 2010 | IBM използва силиконов накрайник, който измерва само няколко нанометра на върха му (подобно на съветите, използвани в микроскопите с атомна сила), за да изреже материала от субстрат и да създаде пълна 3D наноразмерна карта на света - за размера на -Една хилядна част зърно сол и го направи за 2 минути и 23 секунди |
| 2013 | Изследователите от университета в Станфорд разработват първи набор от въглеродни нанотръби |
ПОСТАВКИ В ПОСЛЕДНИТЕ ГОДИНИ
2015
ДОПЪЛНИТЕЛНИ НАНОБОТИ ЗА ПРИЛАГАНЕ НА ДРУГИ
Изследователи в машиностроенето в ETH Цюрих (Швейцарски федерален технологичен институт) изградиха микроскопични роботи, които могат да влязат в човешкото тяло, натоварено с лекарство, за да го освободят в зоната, която ще се лекува.
Изследователите пренасят наноботите до зоната, като ни насочват отвън с магнитни полета. Наноботите вече са тествани в окото. В тези експерименти те плуваха през стъкловидното тяло (бистър гел, който запълва очната ябълка) и освобождават лекарството в областта на ретината.
Наред с други приложения, те могат да бъдат използвани за лечение на свързани с възрастта заболявания, като слепота или за лечение на коронарна болест на сърцето.
ЗЛАТНИ НАНОТУБИ ЗА БОРБА С РАК
Изследователи от Института за биохимични и клинични науки в Лийдс от Университета в Лийдс демонстрираха успеха на лечението със златна нанотръба в миши модел на човешки рак. Учените забелязали, че дължината на нанотръбите влияе върху способността им да абсорбират светлина, поради което откриват нова техника за изработване на нанотръби, която позволява да бъдат контролирани. Благодарение на тази констатация, те успяха да направят златни нанотръби с правилните размери, за да поемат тип светлина, наречена „близо до инфрачервена връзка“. Впоследствие, използвайки импулсен лазерен светлинен лъч, те прилагаха светлина с подходяща честота върху нанотръбите, циркулиращи в тялото, за да ги нагреят, докато достигнат температура, достатъчно висока, за да унищожат раковите клетки.
НАЙ-ДОБРИЯТ СВЕТЛЕН БУЛБ В СВЕТА
Изследователи от Колумбийския университет, Националния университет в Сеул (SNU) и Корейския институт за изследвания в стандартите и науката (KRISS) създадоха видим източник на светлина върху чип, използвайки графен, перфектно кристална форма на въглерод, като нажежаема жичка и ултра фин.
За да постигнат това, те прикрепиха графенови ленти към метални електроди върху субстрата и прокараха ток през графеновите нишки, за да ги нагреят, като по този начин създадоха най-тънката крушка в света.
Според изследователите, чиито резултати са публикувани онлайн в Nature Nanotechnology на 15 юни 2015 г., този тип "широколентов" светлинен излъчвател може да бъде интегриран в процесори, за да проправи пътя за създаване на прозрачен, гъвкав и само няколко атома дебели.
LCD екрани, способни да показват пълноцветни холограмни изображения и видео
Стартъп, наречен Leia представи прототип на новия си 3D екран на Mobile World Congress в Барселона, обяви, че в края на годината ще представи малък „холо модул“ или мини холографски екран, способен да произвежда пълноцветни и видими 3D изображения и видеоклипове, без специални очила, от 64 различни гледни точки.
Ключът към тази технология е изобретение, което компанията нарича „мултивизионна подсветка“, което се възползва от напредъка в способността за управление на светлината на пътеките, която следва на наноразмера. Устройството, наречено „Dev Kit“, вече може да бъде закупено на уебсайта на компанията срещу 399 долара.
ИНТЕГРИРАНИТЕ 7 НАНОМЕТРИЧНИ СТРАНИ НА IBM
С инвестиция от 3 000 милиона долара в изследвания, IBM представи през юли 2015 г. своите 7 нанометрови интегрални схеми, в тези схеми миниатюрните електронни компоненти са толкова малки, че интегрираните в тях транзистори са с дължина само 7 милиарда. един метър. Тоест, те са 1400 пъти по-малки от човешката коса.
След като тези скорошни вериги се разпространят на пазара, ще можем да виждаме по-добри, по-бързи и по-евтини електронни устройства, от компютри до умни и свързани ежедневни устройства или предмети.
КНИГА С НАНОПАРТИКЛИТЕ, КОИТО ТРАНСФОРМИРА КОНТАМИНИРАНА ВОДА В ДРУГА ВОДА
Книгата, известна като "Книгата за пиене", може да спаси милиони животи по целия свят.
Страниците му са направени от хартия, обработени с наночастици, те работят като филтър и пречистват водата, когато тя преминава през тях, елиминирайки повече от 99% от бактериите. Употребата му е проста и подобна на тази на кафе филтър. От книгата се откъсва лист и се поставя във филтърна поставка и водата, която ще се пречиства, се излива върху нея, може да е от реки, потоци, кладенци и т.н. Това е възможно, защото страниците на книгата съдържат сребърни и медни наночастици, известни със своята антибактериална сила. Когато преминат през филтъра, бактериите умират, а чистата вода излиза от другата страна.
Всяка страница има капацитет за пречистване до 100 литра вода, една книга може да филтрира водоснабдяването на човек за около четири години.
РАЗЛИЧНИ ЕЛЕКТРОННИ МОНИТОРИНГОВИ УСТРОЙСТВА, ИНЖЕКТИВНИ В ЖИВОТНИТЕ ЦИФРИ С ШИРОГ
Учени от Харвардския университет и Пекинския национален център за нанонауки и технологии създадоха малки гъвкави електронни устройства, които инжектираха в мозъчната тъкан на живи мишки със спринцовка.
След час инжектиране устройствата започнаха да наблюдават биологичната активност във вътрешните кухини.
Устройствата могат да имат голям брой биомедицински приложения, като например проверка за електрофизиологични сигнали, свързани с епилепсия и аритмия.
ПОСЛЕДВАНЕ И СЪБИРАНЕ НА ПЪЛЕН ГЕНОМ НА ЖИВО ОРГАНИЗЪМ С УСТРОЙСТВО КАТО МАЛКО КАТО МОБИЛЕН ТЕЛЕФОН
Изследователи от Канада и Обединеното кралство са секвенирали и сглобили пълния геном на жив организъм, бактерията Escherichia coli, използвайки устройство, което се побира в дланта на ръката.
Резултатите от тях показват, че технологията работи и създава прецедент за използване в секвенирането на геномите на все по-сложни организми, дори хора.
Основните предимства на този секвенсър са размерът е много по-малък от този на нормален секвенсър, а за да го използвате, просто го свържете чрез USB кабел.
ПАЙДЪРИ ТЪЖЕТЕ ВЪГЛЕШЕНИТЕ ВЪГЛИ, УСЛОВЕНИ СЛЕД СПРЕЙНЕ С НАНОТУБИ
Според изследователи от университета в Тренто, в Италия, след като напръскали някои паяци с вода, съдържаща въглеродни нанотръби и графенови люспи, те направили най-твърдите влакна, измерени досега, дори над синтетичните полимерни влакна на висока производителност.
Все още не е ясно как паяците са добавяли въглеродни нанотръби и люспи от графен в коприната си, но според интелектуалците е възможно паяците да поглъщат вода с въглеродни материали, така че по-късно да бъдат включени в централната част на влакното, където те оказват по-голямо влияние върху неговата устойчивост.
Тази техника може да се използва и при други животински и растителни организми за получаване на нови бионични материали.
ВЪЗСТАНОВЯВАНЕ НА НАГРАДИ НА ВЪГЛАНИ В ДЕТСКИ ДЪЛГИ НА ПАРИС
Някои не разглеждат това като аванс, а като шокиращо откритие.
Изследователи от университета Париж-Сакла във Франция откриха за първи път въглеродни нанотръбици при хора, по-специално в белите дробове на Париж.
Въпросът е дали тези нанотръби могат да бъдат вредни за здравето или не. Въглеродните нанотръби са показали голям потенциал в безброй сектори като: медицина и компютърни технологии, благодарение на свойствата си, които ги правят изключително леки, устойчиви и проводими. Въпреки това, през последните години се води голям дебат относно безопасността на използването му. (NCYT, 2015)
2016
СЕНЗОР, КОЙТО се адаптира към FINGERS, за да открие рака на гърдата
Материалът на този сензор позволява измерване на промените в гръдното налягане за диагностициране на тумори. Устройството може да се деформира и да поддържа точност за измерване на налягането.
Сензорът, бидейки гъвкав и прозрачен, се адаптира към формата на пръстите, симулира гумени ръкавици, позволява локализиране на тумори чрез измерване на промените и разпределението на налягането в гърдите.
Операцията би била подобна на тактилната диагноза на лекар, но с по-голяма сила, тъй като се адаптира към формата на пръстите.
Сензорът е с дебелина около осем микрометра и се състои от органични транзистори, електронни превключватели, изработени от въглерод и кислород, и структура на нанофибър, чувствителна към натиск. (GUILLEN, 2016)
НЕВЪЗМОЖНО ЛАМПАТА КАТО ЕФЕКТИВНА КАТО светодиоди
Това е първата електрическа крушка, която рециклира инфрачервено лъчение във видима светлина. Лампите с нажежаема жичка могат да имат втори шанс.
Американските учени успяха да превърнат топлината, която излъчват, в повече светлина. С тези прототипи те изравниха някои светодиодни лампи по производителност, благодарение на нанотехнологиите са убедени, че те ще осветяват повече и по-добре от сегашните осветителни тела. (CRIADO, 2016)
НАНОТЕХНОЛОГИЯ ЗА ПРЕДОТВРАТЯВАНЕ НА ТРУДОВА ПРЕМАТУРА БЕЗ РИСКОВЕ
Преждевременното раждане в държави като САЩ е често заболяване, което засяга населението му. Около 380 000 бебета се раждат преждевременно всяка година в тази страна, а тези, които оцеляват, често са изложени на повишен риск за живот, пълен със здравословни проблеми.
Наночастиците са технология, която се изучава за многобройните й приложения, включително снабдяване с лекарства на специфични клетки в тялото за лечение на състояния като рак, сърдечни заболявания и бактериални инфекции, като по този начин се избягва токсичността и страничните ефекти на тези лекарства и ги правят по-ефективни.
Използвайки наночастиците за модифициране на специално лекарство, екип от изследователи е демонстрирал при мишки нов начин за предотвратяване на преждевременно раждане, но избягване на рисковете от лекарства в плода.
Медицинският университет на Тексаския университет в Хюстън, Съединените щати, биомодифицира иновативна микроскопична наночастица, насочена към достигане на бременната матка, но не и преминаване през плацентата към плода. Покриването с много специфичен антагонист на окситоцинов рецептор позволява добра адхезия към маточната тъкан. (NCYT, НАУЧНИ НОВИНИ, 2016)
ПОЛЗИ
Положителните последствия от напредъка в нанотехнологиите се състоят в това, че те са предоставили решения на различни социални проблеми и има текущи разследвания, които биха допринесли още повече. Примерите за тези области на възможности са, както следва.
- Недостигът на вода е сериозен и нарастващ проблем. По-голямата част от консумацията на вода се използва в производствените и селскостопанските системи, нещо, което производството на молекулярни продукти би могло да преобрази Инфекциозните заболявания причиняват проблеми в много части на света. Прости продукти като комарници, мрежи и филтри биха могли да намалят този проблем. С нанотехнологиите компютрите биха били изключително евтини.Много сайтове все още нямат електроенергия. Но изграждането на леки и здрави конструкции, електрическо оборудване и устройства за съхранение на енергия би позволило използването на слънчевата топлинна енергия като основен и изобилен източник на енергия. Износването на околната среда е сериозен проблем в световен мащаб.Новите технологични продукти биха позволили на хората да живеят с много по-ниско въздействие върху околната среда. Много области по света не могат бързо да съберат производствена инфраструктура на ниво най-развитите страни. Молекулярното производство може да бъде самостоятелно и чисто: една кутия или един куфар може да побере всичко необходимо за осъществяване на индустриалната революция на ниво село. Молекулярната нанотехнология може да направи евтино и модерно оборудване за медицински изследвания и здраве, което прави наличието на по-модерни лекарства много по-голямо (JAIME, 2014)Една кутия или един куфар може да побере всичко необходимо за извършване на индустриалната революция на ниво село. Молекулярната нанотехнология може да направи евтино и модерно оборудване за медицински изследвания и здравеопазване, което значително ще увеличи наличието на по-модерни лекарства.. (JAIME, 2014 г.)Една кутия или един куфар може да побере всичко необходимо за осъществяване на индустриалната революция на ниво село. Молекулярните нанотехнологии могат да направят евтино и модерно оборудване за медицински изследвания и здравеопазване, което значително ще увеличи наличието на по-модерни лекарства.. (JAIME, 2014 г.)
ПРЕДИЗВИКАТЕЛСТВА
Молекулярната нанотехнология е много важен напредък, че нейното въздействие може да бъде сравнено с индустриалната революция, но с разлика в случая с нанотехнологиите, огромното въздействие ще бъде забелязано след няколко години, поради което населението трябва да вземе предвид свързаните рискове. Някои от тези рискове са както следва.
За да се възползвате от предимствата на молекулярната нанотехнология, е от съществено значение да се сблъскате и да разрешите рисковете.
За целта трябва да ги разберем и след това да разработим планове за действие, за да ги предотвратим. Молекулярната нанотехнология ще позволи производството и прототипирането на голямо разнообразие от много мощни продукти.
Центърът за отговорна нанотехнология определи някои от най-тревожните рискове в нанотехнологиите. Те представляват екзистенциални рискове, тоест биха могли да застрашат развитието на човечеството. Други биха могли да генерират промени, без да причинят изчезването на нашия вид.
Някои от тези рискове са причинени от липсата на законови разпоредби, а други - от твърде голям контрол. Видове законодателство ще бъдат необходими за всяка конкретна област.
Скованият или преувеличен отговор в тези сетива би могъл да доведе до появата на други рискове от съвсем различно естество, така че изкушението да се наложи очевидно очевидни решения на изолирани проблеми трябва да се избягва.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Тъй като беше възможно да се чете нанотехнологията е имала множество приложения, тя също е придобила умения в нейната употреба, нанотехнологиите са допринесли за развитието на сектори като медицина, селско стопанство, ядрени технологии, съвременна химия, наред с други, въпреки че е вярно, че това е имало полза за обществото е важно да се спомене, че цялата власт предполага голяма отговорност, ето защо хората трябва да са наясно с риска, който може да доведе до тяхното използване, истинският напредък ще надделее, стига да се използва за благоприятни цели за обществото като цяло.,
ЛИТЕРАТУРА
- CRIADO, MA (11 от 01 от 2016 г.). СТРАНАТА. Получено от http://elpais.com/elpais/2016/01/11/ciencia/1452498757_575196.html GUILLEN, B. (22 февруари 2016 г.). СТРАНАТА. Извлечено от http://elpais.com/elpais/2016/01/25/ciencia/1453723750_638043.html Инициатива, САЩ (2014). EURORESIDENTS Получени от http://www.euroresidentes.com/futuro/nanotecnologia/historia_nanotecnologia.htmJAIME, H. (01 от 2014 г.). Utel. Получено от http://www.utel.edu.mx/blog/10-consejos-para/nanodepot-nanotecnologia/MOSQUERA. (2015). Нанотехнологиите. Получено от http://www.nanotecnologia.cl/que-esnanotecnologia/NCYT. (12 от 2015 г.). НАУЧНИ НОВИНИ. Получено от http://noticiasdelaciencia.com/sec/tecnologia/nanotecnologia/NCYT. (22 от 02 от 2016 г.). НАУКИ НОВИНИ. Получено от http: // noticiasdelaciencia.com / not / 18090 / nanotechnology-to-предотвратяване-без рискове-преждевременно раждане / VICENTE, YH (2013). УНИВЕРСИТЕТ ВЕРАКРУЗ. Получено от
