Нанотехнологията е научна област, прилагана за контрола и манипулирането на материята в по-малък мащаб, много по-малък от милиметър, всъщност милионна част от нея, нанометър; тоест на ниво атоми и молекули (наноматериали).
Поради тази причина, най-често срещаната е тази манипулация да се извършва в обхват между една и сто нанометра, нанотехнологии; Той включва изследването, проектирането, създаването, синтеза, манипулацията и прилагането на материали, устройства и системи чрез контрола на материята на наноразмер, следователно учените използват нанотехнологиите за създаване на нови и евтини материали с уникални свойства.
Някои развиващи се страни вече отделят значителни ресурси за изследвания в областта на нанотехнологиите, една от основните му области на приложение: медицина или наномедицина, е една от тези, които допринесоха най-много за устойчивия прогрес на света, както ще се види чрез тази статия.
В света има около четиридесет лаборатории, които насочват големи средства за изследвания в областта на нанотехнологиите, около триста компании използват префикса «nano» като част от името си, за да се идентифицират, въпреки че на пазара наистина има малко продукти с тази технология.
ИЗКУСТВОТО НА НЕВИСИМОТО (НАНОТЕХНОЛОГИЯ)
„Между научната фантастика на настоящето и технологията на бъдещето“
Невидимият свят
Учудването и световъртежът, които човешкото същество изпитва към най-големите и най-малките, пораждат у него любопитство към онова, което надхвърля границите на света, който познава чрез сетивата. Така една звездна нощ ни джудже, но в противоположната крайност, мисленето за най-малките ни кара да се чувстваме страхотно.
Светът на малките неща изглеждаше такъв, че не съществува, защото не можеше да се види с просто око, чак докато бяха изградени микроскопите, беше открит завладяващ свят, населен с клетки, бактерии, вируси и т.н. Невидимият свят е толкова безкраен и завладяващ, колкото и Вселената и въпреки че е по-трудно да се види, е предизвикателство да се приближи до величието на малките. (Испанска фондация за наука и технологии, 2009 г.)
Какво е нанотехнологията?
Нанотехнологията е проучване и разработване на системи в нанометричен мащаб, „nano“ е префикс на Международната система от единици, което означава джудже и което съответства на коефициент на коефициент 10 -9, който се прилага за единици с дължина, т.е. съответства на една милиардна част от метър; тоест 1 нанометър. (Блог на нанотехнологиите от Чили)
„ Нанотехнологиите са изучаване, създаване, синтез, манипулация и приложение на материали, устройства и функционални системи чрез контрола на материята в наномащаб и експлоатацията на явления и свойства на материята в наномащаб“. (Еврорезиденти, 2016 г.)
Единица за измерване на различни системи
История на нанотехнологиите
Един от пионерите в тази област е американският физик Ричард Фрейнман, който през 1959 г. на конгрес на Американското дружество по физика в Calltech изнесе речта „Има много място в дъното“. долу), в който той описва процес, който би позволил да се манипулират атоми и молекули поотделно, чрез инструменти с висока точност, по този начин системите биха могли да бъдат проектирани и изградени в атомния наноразмер.
През 1981 г. американският инженер Ерик Дрекслер, вдъхновен от речта на Фрейнман, публикува статия в списанието Proceedings of the National Academy of Sciences, в която той описва по-подробно какво е описано от Freynman в предишни години.
Терминът нанотехнологията е приложен за първи път от Drexler през 1986 г. в книгата му Двигатели на сътворението: Следващата ера на нанотехнологиите, в която той описва нанотехнологична машина със способността да се самовъзпроизвежда.
Освен това японският учен Норио Танигучи използва за пръв път термина нанотехнология през 1974 г., в който го определя като обработка, разделяне и манипулиране на материали атом по атом. (Испанска фондация за наука и технологии, 2009 г.)
Нанотехнологиите днес
Нанотехнологиите биха могли да имат значителни последствия за обществото, в момента се използват в сектори като информация и комуникации; Той дори се използва в козметиката, слънцезащитните кремове, текстила, покритията, някои хранителни и енергийни технологии, както и някои здравни продукти и лекарства. Освен това нанотехнологиите могат да помогнат за намаляване на замърсяването на околната среда.
Настоящи знания за нанонауката, идват от напредъка в областта на химията, физиката, науките за живота, медицината и инженерството. Има различни области, в които технологиите са в процес на разработка или дори във фазата на практическо приложение.
В материалознанието наночастиците позволяват производството на продукти с нови механични свойства (триене, износоустойчивост и адхезия).
В биологията и медицината наноматериалите се използват за подобряване на дизайна на лекарствата. Работи и върху разработването на наноматериали за аналитични инструменти и оборудване.
Потребителски продукти като козметика, слънцезащитни продукти, фибри, текстил, бои и бои.
В областта на електронното инженерство те се използват при проектирането на устройства за съхранение на данни, които са по-малки, по-бързи и с по-ниска консумация на енергия.
Най- оптични инструменти като микроскопи, също са видели ползите от нанотехнологиите. (Greenfacts, 2007).
Физични и химични свойства на наночастиците
Наночастиците имат физични и химични свойства, които са много различни от тези на същите материали в конвенционален мащаб, тези свойства зависят от тяхната форма, размер, повърхностни характеристики и вътрешна структура.
Приложения на наночастици в потребителски продукти
Наночастиците позволяват създаването на по-здрави, по-леки, по-чисти и „по-интелигентни“ повърхности и системи, които в момента се използват при производството на устойчиви на надраскване лещи, бои против напукване, анти-графитни покрития за стени, прозрачни слънцезащитни кремове и др.
Те могат да служат и за повишаване безопасността на автомобилите, подобряване на сцеплението на гумите, твърдост на шасито, елиминиране на отблясъци и замъгляване по стъклата или таблата.
Те дори служат за подобряване на безопасността на храната и нейната опаковка, накрая тя има приложения в медицината и биологията, например служат за насочване на лекарства към определени органи или клетки. (Greenfacts, 2007)
Вредни ефекти, които технологиите биха могли да имат
Параметрите, които оказват влияние върху здравето на наночастиците, са техният размер (тези с по-малък размер представляват по-голяма опасност), химически състав, характеристики на тяхната форма и повърхност.
При вдишване наночастиците могат да се отлагат в белите дробове и да пътуват до други органи като мозъка и черния дроб; дори е възможно да достигнете плода, ако жената е бременна, някои материали могат да станат токсични и ако се вдишат, те могат да причинят възпаление на белите дробове и сърдечни проблеми.
Наночастиците са толкова малки, че само електронните микроскопи могат да ги открият и повечето хора са ежедневно изложени на наночастици, присъстващи в околната среда, които до голяма степен идват от дима от дизелови двигатели.
В момента вдишването е основният път на излагане на наночастици, като емисиите от моторните превозни средства са основният източник на наночастици в градските райони.
За въздействието върху околната среда се знае много малко, но вероятно е много от заключенията от проучвания при хора да бъдат екстраполирани на други видове, във всеки случай е необходимо да продължите изследванията.
Нанотехнологични приложения
Нанотехнологиите, когато са определени на базата на мащаба (наноразмер), а не към системата на изследване, имат напречна природа и имат приложения във всички дейности на човешкото начинание, поради което въздействието върху нашето общество е много голямо и има консенсус че нанотехнологиите ще доведат до индустриална революция на 21-ви век, както каза Чарлс М. Вест (бивш президент на Масачузетския технологичен институт) в реч през 2001 г. (Блок на нанотехнологиите от Чили) Следващ, някои от областите на приложение на нанотехнологиите са описани по-подробно:
Околен свят
Нанотехнологиите в околната среда включват разработване на замърсяващи материали, енергии и процеси, пречистване на отпадъчни води, обезсоляване на водата, обеззаразяване на почвата, третиране на отпадъци, рециклиране на вещества, наносензори за откриване на вредни химикали или газове. токсичен.
Лекарство
Приложенията на нанотехнологиите в медицината са известни като Наномедицина и в рамките на нея имаме разработка на наноносители за лекарства до конкретни места, които могат да бъдат полезни при лечението на Рак или други заболявания, биосензори със способността да откриват вещества като глюкоза или някаква болест; също наноботи, програмирани да разпознават и унищожават туморните клетки или да поправят някои тъкани, като костна тъкан след фрактура, наночастици с антисептични и дезинфектантни свойства.
Енергия
Нанотехнологиите в енергийния сектор са свързани с подобряването на системите за производство и съхранение на енергия, особено чисти и възобновяеми енергийни източници като слънчева енергия или базирани на водород, както и технологии, които помагат за намаляване на потреблението на енергия до чрез разработване на нови, по-ефективни топлоизолатори, базирани на наноматериали. Повишаване на ефективността на слънчевите панели и слънчевите панели благодарение на наноматериалите, специализирани в улавянето и съхранението на слънчева енергия.
Хранително-вкусовата промишленост
В тази област тя включва приложения на наносенсори и наночипи, полезни за гарантиране на качеството и безопасността на храните, за откриване на свежест и срок на годност на храната, за откриване на патогенни микроорганизми., добавки, лекарства, тежки метали, токсини и други замърсители, разработване на нано-контейнери или нано-храни с хранителни и здравословни свойства.
текстилен
Разработване на тъкани, които отблъскват петна и не се замърсяват, които са самопочистващи се, без мирис, включване на електронни нано чипове, които дават възможност за промяна на цвета на тъканите, контрол на температурата, тези тъкани са в рамките на това, което се нарича " интелигентни материи ”.
електроника
Приложението на нанотехнологиите в електрониката включва разработването на електронни компоненти, които позволяват драстично да се увеличи скоростта на обработка в компютрите, създаване на полупроводници, квантови нанопроводници, схеми, базирани на графенови или въглеродни нанотръби.
Сграда
Разработване на по-здрави и по-леки материали (наноматериали), с по-голяма устойчивост, очила, които отблъскват праха, влажността, бои със специални свойства, самолечителни материали и др.
Комуникационни и изчислителни технологии
Тя включва разработването на системи за съхранение на данни с по-голям капацитет и по-малък размер, дисплейни устройства, базирани на материали с по-голяма гъвкавост, или други свойства като прозрачност, които позволяват създаване на гъвкави и прозрачни екрани, в допълнение към развитието на квантовите изчисления.
Отглеждане на добитък
В тази област нанотехнологиите са свързани с разработването на наночипи за идентификация на животни, наночастици за администриране на ваксини или лекарства, наносензори за откриване на микроорганизми и заболявания, както и токсични вещества.
Земеделие
Приложението на нанотехнологиите в селското стопанство е представено в подобрения в пестицидите, хербицидите, торовете, подобряването на почвата, наносенсорите при откриване на водни нива, азот и др.
Козметични продукти
В този сектор нанотехнологиите включват разработване на кремове против бръчки или слънчеви кремове с наночастици.
Предимства на нанотехнологиите
(Jaime, 2014) Използването на тази приложна наука носи със себе си определени ползи, сред които са:
- По-голям обхват и ефективност чрез работа на микроскопични нива Дългосрочни резултати Принос към грижата за околната среда Намаляване на бъдещите разходи Постоянно иновации
Такова е въздействието на нанотехнологиите, че множество марки и институции са намерили големи възможности в него.
Нанотехнологии в Мексико
(Záyago, 2013) Както в много страни, Мексико се впуска в NT, от 2001 г. признава НЗ като стратегическа област в своите политики в областта на науката и технологиите. Към 2009 г. CONACYT (най-високият орган за ориентация и финансиране на науката и технологиите в Мексико) финансира Национална мрежа за нанонауки и нанотехнологии, за да обедини и улесни научната работа.
Въпреки че е трудно да се определи сумата, която мексиканското правителство е насочило за популяризиране на НТ, някои автори го оценяват на 70 милиона долара през последните пет години на първото десетилетие на века.
Според различни показатели Мексико е на второ място в развитието на НТ в Латинска Америка, след Бразилия и следва Аржентина. (Záyago, 2013)
Ясен пример за тази нарастваща инвестиция е Nano Depot, първоначално наречен „Nano Soluciones“, компания, която се появи през 2007 г. в Канкун, Кинтана Роо; Отговаря за разработването на покрития и услуги за нанасяне, които позволяват да се удължи експлоатационният живот на повърхностите и да се намалят разходите за поддръжка.
Друга компания е Nano Tec México, тя е 100% мексиканска компания, посветена на комерсиализацията и дистрибуцията на материали с нанотехнологии, сред основните й продукти са: боя, интериор, обработка на двигателя, титаново нано покритие.
И накрая, заслужава да се спомене Industrias Protect, 100% мексиканска компания, която е доставчик, продавач и дистрибутор на защитни нано покрития, специални почистващи препарати и продукти с немска нанотехнология, създадена е с идеята на ентусиазиран мексикански предприемач и немски с цел да се подпомогне и двете държави да комерсиализират специални продукти в търговски обмен. Тази компания е фокусирана върху комерсиализацията и продажбата на индустриални нано покрития в областта на нанотехнологиите за защита на материалите, спомагайки за запазването на тяхното структурно състояние, като избягва щети, причинени от влажност, външни течни вещества и агресивен климат.
заключение
След като проучихме една толкова важна тема, може да се заключи, че нанотехнологиите се използват в последно време като основен елемент при създаването на нови продукти.
Но нанотехнологиите не само обещават иновации в продуктите за обслужване на компании, но и навлизат във важни сектори за ежедневието на човек, като медицина, селско стопанство, животновъдство или храна, което позволява малко постепенно предлагат нови възможности за хората чрез подобряване на качеството им на живот.
Нанотехнологиите обещават да променят начина на осмисляне на нещата през не твърде далечното бъдеще, тъй като именно науката има най-голямо бъдеще, въпреки че изглежда е взета от научнофантастична книга, тъй като показва факти, които само футуристичен ум би бил способни да мислят, но реалността е, че тя съществува и е набирала все повече и повече почва.
Въпросът би бил какво ни носи бъдещето на нанотехнологиите? Тъй като въпреки многобройните си ползи за обществото, съществуват и други подходи за неговото използване и приложение, като използването във военни оръжия, генетични промени и др.
Надяваме се само, че ползите от нанотехнологиите ще бъдат достъпни за всички и че не само ще продължи да се увеличава разликите между обществото като цяло.
Нанонауката изучава явленията и манипулирането на материали на наноразмерите, където свойствата са много различни от тези, открити в конвенционалния мащаб.
Патоген е всеки външен биологичен агент, който се помещава в определено биологично образувание, повреди по някакъв начин неговата анатомия, от видими или не видими заболявания или увреждания.
нанотехнологиите
Национален съвет за наука и технологии
Милиони долари
Изтеглете оригиналния файл
