A szuszpenzióban lévő arany nanorészecskék színe a nanorészecskék méretétől függően változik. 96, CC BY
Mit varázsol az ön számára a „nanotechnológia” szó?
Egy hét legjobb részét töltöttem beszél a „nanotechnológia” kifejezés, és függetlenül attól, hogy valós területről van-e szó, vagy sem.
A legegyszerűbb értelemben a nanotechnológia azt jelenti, hogy egymilliárd méteres anyagokkal kell dolgozni. A „nano” előtag egy milliomodrészre utal: ez a tudományos mérési skála része.
A nanotechnológia kifejezést kényelmes, mindenre kiterjedő kifejezésként használom kutatási területem leírására. Kutatásom nanorészecskék készítésével foglalkozik, amelyek apró kapszulaként használhatók gyógyszerek sejtekhez juttatására. Fehérjékkel és egy sor arany nanorészecskével dolgozom e cél elérése érdekében.
Nanotechnológia értékesítése
Sok tudományos és tudományos kifejezéshez hasonlóan a nanotechnológia (más néven „nano”) a tömegtájékoztatásban túlhasznált, túlhippos kifejezés.
A kozmetikai cégek „nanotechnológiával” reklámozzák a termékeket - talán abban reménykedve, hogy közvetíteni tudják, hogy apró robotok javítják a bőrt. Ezek a termékek azonban nagyobb valószínűséggel tartalmazzák csak a liposzómákat - apró, kétrétegű lipidbuborékokat. Ezek nanorészecskék, nem egészen azok a nano-robotok, amelyeket a tudományos-fantasztikus fantáziából elképzelnénk.
A Tata Nano autó Indiában, és az Apple iPod Nano a zenelejátszó a „nano” előtagot is használja. Kényelmes előtaggá vált, ugyanúgy, ahogyan a „mikro” és az „intelligens” túlzott és értelmetlen marketing kifejezéseket használják.
Hogy tovább bonyolítsuk a dolgokat, a nanotechnológia és a nanotudomány ma már népszerûen egyet jelent aminiatűr robotok, amelyek szürke világgá változtatják a világotVagy apró láthatatlan fenyegetések a miénknek Egészség és a környezet.
Igaz, vannak ilyenek aggodalom a nem megfelelően elhelyezett nanoanyagok lehetséges környezeti hatásai körül. A nanoanyagok toxikológiája, valamint felhasználásukkal és ártalmatlanításukkal kapcsolatos szabályozási kérdések folyamatos vita tárgyát képezik.
De frusztráló, mint tudományos kommunikátor és tudós, hogy a „nano” kifejezést ilyen módon használják - nem a humor hiánya miatt, hanem azért, mert az e tévhitek ellensúlyozásához szükséges erőfeszítések sokszor aránytalanok ahhoz a könnyűséghez, amellyel visszaélnek velük.
A „nano” nem jelent semmit?
So does the term nanotechnology apply to everything, and therefore mean nothing? While nano is a buzzword in advertising and media, there is a more specific understanding of what it entails in science ?— ?or rather, engineering.
A nanotechnológia egy széles terület, amely olyan kutatásokat és találmányokat fed le, amelyek felhasználják a nanoméretben - vagyis nanométerben vagy méter milliomod részében - bekövetkező kvantumhatásokat.
Az anyagok és a részecskék mérete miatt ezen a szinten, a kvantumhatások a nanoszkálán hangsúlyosabbá válnak, és felhasználhatók teljesen új, vékonyabb anyagok előállítására.
Az "kvantumhatások”Itt utalnak az anyag azon tulajdonságaira, amelyek alakítják az olvadáspontot, a fluoreszcenciát, az elektromos vezetőképességet és a kémiai reakcióképességet.
Például a nanoméretnél vannak új optikai tulajdonságok - vagyis a fény és az anyag közötti reakciók - amelyek felhasználhatók olyan alkalmazásokhoz, mint pl. nanobarkódolás.
Nanotechnology uses these properties to make new materials and devices ?— ?anything from soft electronics, plazmonikus szuperrácsok (ultravékony nanoanyagok, amelyek kölcsönhatásba lépnek a fénnyel), arany, ezüst és polimer nanorészecskék, nanohuzalok stb.
Valójában a biomolekulák és a vírusok az eredeti, minden természetes nanotechnológia. A biomolekulák, például a DNS, tárolhatják az élet genetikai kódját, de a DNS felépítése felhasználható nanohuzalok létrehozására, és a DNS hidaként használható a részecskék között kösd össze őket.
A fehérjék állványként használhatók fém szerkezetek előállítására metallo-organikus keretek amelyek szűrőként vagy terápiák leadására használhatók, csak két alkalmazást említve.
Szervetlen anyagokból, például aranyból és ezüstből is készíthetünk anyagokat - ma már kaphatók tollak, amelyek lehetővé teszik nanohuzal áramkörök rajzolását.
Sunscreen nanorészecskék vannak, és ezüst nanorészecskék sok mindennapi cikkben antibakteriális szerként használják. A lítium akkumulátorok nanotechnológiát használnak a jobb tároláshoz: valójában a nanotechnológia kritikus fontosságú a fejlesztés szempontjából az akkumulátor teljesítménye és kapacitása.
A nanotechnológia pedig hasznos az eszközök miniatürizálásában és teljesítményük javításában. Mostantól kézi DNS szekvenszereink vannak, amelyek a terepen használhatók. Már nem kell a mintákat visszaküldeni a laboratóriumba, és várni az eredményeket - a DNS intelligens használatának a helyszínen történő szekvenálását tudjuk elvégezni. fehérjék miniatürizált eszközökben.
A legtöbb nanotechnológiai kutatás interdiszciplináris (különböző szakértelmet egyesít), sőt transzdiszciplináris (a tudomány számos területén működik). Megköveteli, hogy elmélyüljön a kémia (szervetlen és szerves), elektronika, analitikai kémia, felszíni kémia, fehérjekémia és szerkezet, nukleinsavkémia (DNS és RNS egyaránt), lipidek (zsírok) és még sok más technika.
Tehát gyakran könnyebb használni a „nanotechnológia” fogást, amikor leírják ezt a fajta, sok tudományterületet érintő kutatást.
Az anyagok nanoméretű tulajdonságait, a kreativitást és az ötletességet új technológiák, új anyagok, új struktúrák és a jövőben talán a létezés új módjainak létrehozásához használjuk.
Gondoljon így: ha zsugorítani akarja az eszközöket, kisebbé teszi ezen eszközök alkatrészeit. A nanotechnológia csak nanométer méretű alkatrészeket használ ezen eszközök felépítéséhez, felhasználva az e skálán kiemelkedő kvantumhatásokat.
A nanotechnológia összesíti ezeket a funkciókat a hasznos alkalmazásokhoz.
A Nano nem mind "BS"
A szén arca szerint a kutatás többnyire érdekes ötletek, amelyek unalmas optimalizálást igényelnek; megpróbál apró tárgyakat gyártani alulról felfelé építve (vagyis nanoméretre építve), nem pedig felülről lefelé (a meglévő anyagok finomítása).
A nanotechnológiában nem kell nagy anyagokat apró darabokra bontani, hanem kémia segítségével próbáljuk alulról felfelé generálni. Ez a fajta munka unalmas lehet, de amikor először működik, olyan, mint a varázslat.
Tehát a nanotechnológia néha olyan, mint Elon Musk hallgatólagos, legyen „BS” átfogó kifejezés.
De ez is egy olyan terület, ahol sok tudós és mérnök dolgozik naponta, és amelyet sok egyetem is elismer. Ez egy növekvő, növekvő mező, tele izgalmas és intelligens új találmányokkal.
Sok szempontból valóban komoly kísérlet arra, hogy mind a szerves, mind a szervetlen anyagokat olyan eszközökké keresztezzük, amelyek utánozzák a természet tökéletes finomítását. Nehéz - és izgalmas.
A szerzőről
Upulie Divisekera, PhD jelölt, Monash Egyetem
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
Kapcsolódó könyvek
at InnerSelf Market és Amazon
