Nanoteknologi er et vitenskapsfelt brukt til kontroll og manipulering av materie i mindre skala, mye mindre enn en millimeter, faktisk en milliondel av det, et nanometer; det vil si på nivået av atomer og molekyler (nanomaterialer).
Av denne grunn er det vanligste at denne manipulasjonen skjer i et område mellom ett og hundre nanometer, nanoteknologi; Det omfatter studier, design, oppretting, syntese, manipulering og anvendelse av materialer, enheter og systemer gjennom kontroll av materie på nanoskalaen. Derfor bruker forskere nanoteknologi for å lage nye og rimelige materialer med unike egenskaper.
Noen utviklingsland bevilger allerede betydelige ressurser til nanoteknologiforskning, et av de viktigste anvendelsesområdene: medisin eller nanomedisin, er et av de som har bidratt mest til en bærekraftig fremgang i verden, slik vi vil se. gjennom denne artikkelen.
Det er rundt førti laboratorier i verden som kanaliserer store mengder penger til nanoteknologiforskning. Noen hundre selskaper bruker prefikset «nano» som en del av navnet sitt for å identifisere seg, selv om det virkelig er få produkter på markedet med denne teknologien.
KUNSTEN FOR DEN UBYGELIGE (NANOTEKNOLOGI
"Mellom nåtidens science fiction og fremtidens teknologi"
Den usynlige verden
Forundringen og svimmelheten som mennesket føler overfor det største og det minste genererer i ham en nysgjerrighet for det som går utover grensene for verden han kjenner gjennom sansene. Dermed dverger en stjerneklar natt oss, men ved det motsatte ekstreme, å tenke på de minste får oss til å føle oss bra.
Verden av små ting så ut til å være at den ikke eksisterte fordi den ikke kunne sees med det blotte øye, det var før mikroskopene ble bygget at en fascinerende verden ble oppdaget, befolket med celler, bakterier, virus osv. Den usynlige verden er så uendelig og fascinerende som universet er, og selv om den er vanskeligere å se, er det en utfordring å nærme seg det lille storhet. (Spanish Foundation for Science and Technology, 2009)
Hva er nanoteknologi?
Nanoteknologi er studier og utvikling av systemer i nanometrisk skala, "nano" er et prefiks av International System of Units som betyr dverg og som tilsvarer en faktor med en faktor 10-9, som gjaldt for lengdenheter, tilsvarer en milliarddel meter; det vil si 1 nanometer. (Nanoteknologiblogg fra Chile)
" Nanoteknologi er studier, oppretting, syntese, manipulering og anvendelse av materialer, apparater og funksjonelle systemer gjennom kontroll av materie i nanoskala, og utnyttelse av fenomener og egenskaper til materie i nanoskala." (Euroresidents, 2016)
Måleenhet for ulike systemer
Nanoteknologi historie
En av pionerene i feltet er den amerikanske fysikeren Richard Freynman, som i 1959 på en kongres av American Physics Society på Calltech holdt foredraget "It's Plenty of Room at the Bottom." der nede) der han beskriver en prosess som ville tillate å manipulere atomer og molekyler individuelt, gjennom instrumenter med høy presisjon, på denne måten systemer kunne utformes og bygges ved atomskala atom for atom.
I 1981 publiserte den amerikanske ingeniøren Eric Drexler, inspirert av Freynmans tale, en artikkel i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences der han nærmere beskrev hva Freynman beskrev tidligere år.
Begrepet Nanotechnology ble første gang brukt av Drexler i 1986 i sin bok Engines of Creation: The Next Age of Nanotechnology der han beskriver en nanoteknologimaskin med evnen til selvreplikasjon.
I tillegg brukte den japanske forskeren Norio Taniguchi begrepet nanoteknologi for første gang i 1974, der han definerte det som prosessering, separasjon og manipulering av materialer atom for atom. (Spanish Foundation for Science and Technology, 2009)
Nanoteknologi i dag
Nanoteknologi kan ha vidtrekkende konsekvenser for samfunnet, den brukes i dag i sektorer som informasjon og kommunikasjon; Det har til og med blitt brukt i kosmetikk, solkremer, tekstiler, belegg, noe mat- og energiteknologi, samt noen helseprodukter og medisiner. Videre kan nanoteknologi bidra til å redusere miljøforurensning.
Aktuell kunnskap om nanovitenskap, kommer fra fremskritt innen kjemi, fysikk, biovitenskap, medisin og ingeniørfag. Det er forskjellige områder der teknologi er under utvikling eller til og med i den praktiske anvendelsesfasen.
I materialvitenskap tillater nanopartikler produksjon av produkter med nye mekaniske egenskaper (friksjon, slitestyrke og vedheft).
I biologi og medisin brukes nanomaterialer for å forbedre legemiddeldesign. Det jobbes også med utvikling av nanomaterialer for analyseinstrumenter og utstyr.
Forbrukerprodukter som kosmetikk, solkremer, fibre, tekstiler, fargestoffer og maling.
Innen elektronisk prosjektering brukes de i utformingen av datalagringsenheter som er mindre, raskere og med lavere strømforbruk.
De optiske instrumentene som mikroskop har også sett fordelene med nanoteknologi. (Greenfacts, 2007).
Fysiske og kjemiske egenskaper til nanopartikler
Nanopartikler har fysiske og kjemiske egenskaper som er veldig forskjellige fra de samme materialene i konvensjonell skala. Disse egenskapene avhenger av deres form, størrelse, overflateegenskaper og indre struktur.
Bruksområder av nanopartikler i forbrukerprodukter
Nanopartikler tillater dannelse av sterkere, lettere, renere og "smartere" overflater og systemer, som for tiden brukes til produksjon av ripebestandige linser, anti-cracking maling, anti-graffiti belegg for vegger, gjennomsiktige solkremer, etc.
De kan også tjene til å øke sikkerheten til biler, forbedre dekkgrepet, stivheten i chassiset, eliminere gjenskinn og tåke på vinduene eller instrumentbordene.
De tjener til og med for å forbedre sikkerheten til mat og emballasje, til slutt har den anvendelser innen medisin og biologi, for eksempel tjener de til å rette medisiner til spesifikke organer eller celler. (Greenfacts, 2007)
Skadelige effekter som teknologiene kan ha
Parametrene som påvirker helseeffekten av nanopartikler er deres størrelse (de av mindre størrelse representerer en større fare), kjemisk sammensetning, egenskapene til deres form og overflate.
Ved innånding kan nanopartiklene deponere seg i lungene og reise til andre organer som hjerne og lever; Det er til og med mulig å nå fosteret hvis kvinnen er gravid, noen materialer kan bli giftige og hvis de inhaleres kan de forårsake lungebetennelse og hjerteproblemer.
Nanopartikler er så små at bare elektronmikroskop kan oppdage dem, og de fleste blir daglig utsatt for nanopartikler som er til stede i miljøet, som i stor grad kommer fra røyk fra dieselmotorer.
For tiden er innånding den viktigste eksponeringsveien for nanopartikler, hvor utslipp fra motorvogner er den viktigste kilden til nanopartikler i urbane områder.
Det er veldig lite kjent om påvirkningen på miljøet, men det er sannsynlig at mange av konklusjonene fra studier på mennesker kan ekstrapoleres til andre arter, uansett er det nødvendig å fortsette forskningen.
Nanoteknologiske applikasjoner
Nanoteknologi, når den er definert på grunnlag av skalaen (nanoskala) og ikke mot studiesystemet, er tverrgående og har anvendelser i alle aktiviteter for menneskelig bestrebelse, og det er grunnen til at innvirkningen på samfunnet vårt er veldig stort og det er enighet at nanoteknologi vil føre til den industrielle revolusjonen i det 21. århundre, som Charles M. Vests (tidligere president for Massachusetts Institute of Technology) sa i en tale i 2001. (Nanotechnology Blog from Chile) Neste, noen av anvendelsesområdene innen nanoteknologi er beskrevet mer detaljert:
Miljø
Nanoteknologi i miljøet innebærer utvikling av ikke-forurensende materialer, energier og prosesser, rensing av avløpsvann, avsaltning av vann, dekontaminering av jord, avfallsbehandling, resirkulering av stoffer, nanosensorer for påvisning av skadelige kjemikalier eller gasser. giftig.
Medisin
Bruksområdene til nanoteknologi i medisin er kjent som Nanomedicine, og i det har vi utviklingen av nanocarrier for medisiner til bestemte steder, som kan være nyttige i behandling av kreft eller andre sykdommer, biosensorer med evnen til å oppdage stoffer som f.eks. glukose eller en eller annen sykdom; Også nanobots som er programmert til å gjenkjenne og ødelegge tumorceller eller reparere noe vev som beinvev etter et brudd, nanopartikler med antiseptiske og desinfiserende egenskaper.
Energi
Nanoteknologi i energisektoren er relatert til forbedring av energiproduksjons- og lagringssystemer, spesielt rene og fornybare energier som solenergi, eller basert på Hydrogen, samt teknologier som bidrar til å redusere energiforbruket til gjennom utvikling av nye, mer effektive varmeisolatorer basert på nanomaterialer. Øke effektiviteten til solcellepaneler og solcellepaneler takket være nanomaterialer spesialisert på fangst og lagring av solenergi.
Mat industri
På dette området inkluderer det anvendelser av nanosensorer og nanochips som er nyttige for å sikre matkvalitet og sikkerhet, påvisning av friskhet og holdbarhet på en mat, påvisning av sykdomsfremkallende mikroorganismer., tilsetningsstoffer, medisiner, tungmetaller, giftstoffer og andre miljøgifter, utvikling av nano-beholdere eller nanomat med ernæringsmessige og sunne egenskaper.
tekstil
Utvikling av stoffer som frastøter flekker og ikke blir skitne, det vil si selvrensende, lukt, innbygging av elektroniske nano-brikker som gir mulighet for fargeendring til tekstiler, temperaturkontroll. Disse stoffene ligger innenfor det som kalles " smarte stoffer ”.
elektronikk
Bruken av nanoteknologi i elektronikk inkluderer utvikling av elektroniske komponenter som gjør det mulig å øke prosesshastigheten dramatisk i datamaskiner, oppretting av halvledere, kvante nanotråd, kretsløp basert på Graphene eller Carbon Nanotubes.
Bygning
Utvikling av sterkere og lettere materialer (nanomaterialer), med større motstand, glass som frastøter støv, fuktighet, maling med spesielle egenskaper, selvhelbredende materialer, etc.
Kommunikasjons- og datateknologier
Det inkluderer utvikling av datalagringssystemer med større kapasitet og mindre størrelse, skjermenheter basert på materialer med større fleksibilitet eller andre egenskaper som transparens som gjør det mulig å skape fleksible og transparente skjermer, i tillegg til utvikling av kvanteberegning.
Storfe
På dette området er nanoteknologi relatert til utvikling av nanochips for identifisering av dyr, nanopartikler for å administrere vaksiner eller medisiner, nanosensorer for å oppdage mikroorganismer og sykdommer, samt giftige stoffer.
jordbruk
Anvendelsen av nanoteknologi i landbruket er representert i forbedringer i plantevernmidler, ugressmidler, gjødsel, jordforbedring, nanosensorer i påvisning av vannstander, nitrogen, etc.
kosmetikk
I denne sektoren involverer nanoteknologi utvikling av krimpkremer eller solkremer med nanopartikler.
Fordeler med nanoteknologi
(Jaime, 2014) Bruken av denne anvendte vitenskapen fører med seg visse fordeler, blant dem er:
- Større omfang og effektivitet ved arbeid på mikroskopiske nivåer Langsiktige resultater Bidrag til miljøpleie Reduksjon av fremtidige utgifter Konstant innovasjon
Slik har virkningen av nanoteknologi at flere merker og institusjoner har funnet store muligheter i den.
Nanoteknologi i Mexico
(Záyago, 2013) Som i mange land, våger Mexico seg inn i NT, siden 2001 har anerkjent NT som et strategisk område innen sin vitenskap og teknologipolitikk. Fra og med 2009, CONACYT (det høyeste organet for orientering og finansiering av vitenskap og teknologi i Mexico) finansierer et nasjonalt nettverk av nanovitenskap og nanoteknologi for å samle og legge til rette for vitenskapelig arbeid.
Selv om det er vanskelig å bestemme beløpet som den meksikanske regjeringen har kanalisert for å fremme NT-er, anslår noen forfattere det til 70 millioner dollar i løpet av de siste fem årene av århundrets første tiår.
I følge forskjellige indikatorer ligger Mexico på andreplass i utviklingen av NT-er i Latin-Amerika, etter Brasil og fulgt av Argentina. (Záyago, 2013)
Et tydelig eksempel på denne økende investeringen er Nano Depot, opprinnelig kalt "Nano Soluciones", et selskap som dukket opp i 2007 i Cancun, Quintana Roo; Ansvarlig for å utvikle belegg og applikasjonstjenester som gjør det mulig å forlenge overflatenes levetid og redusere vedlikeholdskostnadene.
Et annet selskap er Nano Tec México, det er et 100% meksikansk selskap, dedikert til kommersialisering og distribusjon av materialer med nanoteknologi, blant hovedproduktene er: maling, interiør, motorbehandling, titan nano-belegg.
Til slutt er det verdt å nevne Industrias Protect, et 100% meksikansk selskap, som er en leverandør, selger og distributør av beskyttende nano-belegg, spesielle rengjøringsmidler og produkter med tysk nanoteknologi, det ble opprettet med ideen om en entusiastisk meksikansk entreprenør og en tysk med det formål å støtte begge land med å kommersialisere spesielle produkter i en kommersiell utveksling. Dette selskapet er fokusert på kommersialisering og salg av industrielle nano-belegg innen nanoteknologi for beskyttelse av materialer, og bidrar til å bevare deres strukturelle tilstand, og unngå skader forårsaket av fuktighet, ytre flytende stoffer og et aggressivt klima.
konklusjon
Etter å ha undersøkt et så viktig emne, kan det konkluderes med at nanoteknologi har blitt brukt i nyere tid som et primært element i etableringen av nye produkter.
Men nanoteknologi lover ikke bare å innovere i produkter til tjeneste for selskaper, men også begi seg inn i viktige sektorer for en persons hverdag, som medisin, landbruk, husdyr eller mat, noe som tillater lite gradvis tilby nye muligheter for mennesker gjennom forbedring av livskvaliteten.
Nanoteknologi lover å endre måten å unnfange ting gjennom den ikke så fjerne fremtiden, siden det er vitenskapen som har mest fremtid, selv om det ser ut til å være hentet fra en science fiction-bok, siden den viser fakta som bare et futuristisk sinn ville være i stand til å tenke, men realiteten er at den eksisterer og har fått mer og mer terreng hver gang.
Spørsmålet vil være, hva har fremtiden til nanoteknologi for oss? Siden til tross for dets mange fordeler for samfunnet, er det også andre tilnærminger for bruk og anvendelse som bruk i krigsvåpen, genetiske endringer, etc.
Det er bare å håpe at fordelene med nanoteknologi vil være tilgjengelig for alle, og at det ikke bare er å fortsette å øke forskjellene mellom samfunnet generelt.
Nanovitenskap studerer fenomener og manipulering av materialer på nanoskalaen, der egenskapene er veldig forskjellige fra de som finnes på konvensjonell skala.
En patogen er et eksternt biologisk middel som ligger i en viss biologisk enhet, og skader dens anatomi på noen måte på grunn av sykdommer eller synlig eller ikke synlig skade.
nanoteknologi
Nasjonalt råd for vitenskap og teknologi
Millioner av dollar
Last ned originalfilen
