10 Exemple de aplicații neobișnuite ale nanotehnologiei

10 exemple de aplicații neobișnuite ale nanotehnologiei

Este dificil să ne imaginăm un viitor fără nanotehnologie. Controlul materiei la nivelul atomilor și al moleculelor a deschis calea către cele mai multe dintre descoperirile cele mai incredibile din chimie, biologie și medicină. Dar posibilitățile nanotehnologiei sunt mult mai largi și nu au fost pe deplin explorate până la capăt.

10. Efectuarea de filme

Dacă nu ar fi fost inventarea microscopului de scanare tunel (STM) în 1980, sfera nanotehnologiei va rămâne o simplă fantezie a oamenilor de știință. Cu ajutorul unui microscop, oamenii de știință au fost capabili să studieze structura materiei într-un mod care nu ar fi fost posibil cu utilizarea microscoapelor optice convenționale care nu ar putea oferi precizie atomică.
Imaginați-vă posibilitățile microscopului de scanare a fost demonstrat de către cercetătorii de la IBM, atunci când a creat „un băiat și Atom Lui“ ( «Boy și Atom lui"), cel mai mic din lumea filmului de animație. A fost creat prin mutarea atomilor individuali de materie de-a lungul suprafeței de cupru. Timp de 90 de secunde, un băiat din moleculele de monoxid de carbon ar putea juca cu mingea, să danseze și să sară pe trambulină. Întregul complot al filmului, alcătuit din 202 de cadre, a avut loc pe o arie care măsoară 1/1000 grosimea părului uman. Atomii oamenii de stiinta s-au mutat cu un stilou încărcat electric și foarte ascuțit, pe vârful căruia a fost un atom ca vârf. Acest stylus nu numai că este capabil să separe molecula, dar și să o deplaseze în locul și poziția potrivită.

9. Producția de petrol

În ultimul deceniu, costul producției de petrol din întreaga lume a crescut, dar eficiența nu a crescut. Faptul este că, atunci când producția de petrol este păstrată de o companie petrolieră într-un anumit loc, un pic mai puțin de jumătate din petrolul extras rămâne în intestinul pământului. Dar la aceste depozite este dificil și costisitor de obținut. Din fericire, oamenii de știință din China au venit cu o modalitate de a rezolva această problemă prin îmbunătățirea metodei de foraj deja existente. Originalitatea tehnicii este că apa este pompată în porii rocii care poartă ulei, care, sub presiune, împinge uleiul spre exterior. Dar această tehnică are dificultăți proprii, deoarece după ce uleiul este împins, apa care a fost pompată va începe să iasă. Deci, pentru a evita un astfel de efect, oamenii de știință chinezi și Peng Ming Yuan Li a propus un amestec de apă cu ideea de nanoparticule, care poate închide porii în stâncă, permițând apei să aleagă pasaje mai înguste pentru a împinge ulei.

8. Ecrane cu rezoluție înaltă

Ecrane de înaltă rezoluție

Imaginea de pe ecranul computerului este transmisă prin pixeli - puncte mici. Datorită numărului de astfel de puncte, și nu a dimensiunii sau formei lor, depinde calitatea imaginii. Dacă creșteți numărul de pixeli pe monitoarele tradiționale, va trebui automat să măriți dimensiunea ecranului în sine. Producătorii de vârf sunt doar ocupați să vândă ecrane mari consumatorului.
Realizând perspectivele utilizării nanopițelor, cercetătorii de la Universitatea Oxford au venit cu o modalitate de a crea pixeli cu diametrul de câteva sute de nanometri. În timpul experimentului, când oamenii de știință au strâns mai multe straturi între electrozi transparenți, 300 cu câte 300 nanometri fiecare, materialul GST ca pixel, am obținut o imagine de înaltă calitate și cu contrast ridicat. Nanopikseli din cauza dimensiunii sale minuscule ar fi mult mai practic decât cele tradiționale și poate fi baza pentru dezvoltarea unor tehnologii optice, cum ar fi ochelari inteligente, retina artificiala si un ecran de pliere. În plus, nanotehnologiile nu sunt energetic intensive, deoarece pot doar să actualizeze o parte a ecranului pentru transmisia de imagini, ceea ce necesită mai puțină energie.

7. Vopsea care poate schimba culoarea

O vopsea capabilă să schimbe culoarea

Experimentarea cu nanoparticule de aur, Universitatea din California de oameni de știință au observat că, atunci când întindere sau compresiune a unei culori uimitoare schimbare fir de aur de la albastru deschis la purpuriu și roșu. Ei au venit cu ideea de a crea senzori speciali din nanoparticule de aur pentru a indica anumite procese care într-un fel sau altul vor afecta particulele. De exemplu, dacă instalați un senzor similar pe mobilier, puteți stabili dacă o persoană este așezată sau dormită.
Pentru a crea astfel de senzori, oamenii de știință au adăugat nanoparticule de aur la filmul de plastic. În momentul în care filmul a fost expus, acesta a fost întins, iar nanoparticulele de aur au schimbat culoarea. Cu presiune ușoară, senzorul a devenit purpuriu și, când a fost puternic, a devenit roșu. Particulele de argint, de exemplu, sunt de asemenea capabile să schimbe culoarea, dar galben. Astfel de senzori, în ciuda folosirii metalelor prețioase, nu vor fi costisitori, deoarece dimensiunea lor este neglijabilă.

5. Livrarea rezonabilă a medicamentelor

Organismul nu are nevoie de droguri

Unele companii medicale, realizând amenințarea de răspândire a unor boli cum ar fi cancerul, al căror tratament devine adesea ineficient și precoce, s-au angajat în cercetarea modalităților ieftine și eficiente de a face față acestor boli. Una dintre aceste companii, Immusoft, a fost interesată de dezvoltarea modalităților de livrare a medicamentelor către organism. Abordarea lor revoluționară se bazează pe principiul că organismul uman cu ajutorul sistemului imunitar in sine este capabil de a produce medicamentul potrivit, astfel, va economisi miliarde de dolari în producția de medicamente de către companiile farmaceutice, și terapie. Sistemul imunitar uman va fi "reprogramat" la nivelul informațiilor genetice cu ajutorul unei capsule speciale nanosize, ca urmare a faptului că celulele vor începe să-și dezvolte propriul medicament. Metoda este încă prezentată doar sub forma unor evoluții teoretice, deși experimentele pe șoareci au avut succes. În cazul eficienței, metoda va accelera recuperarea și va reduce costurile de tratare a bolilor grave.

4. Comunicarea la nivelul moleculelor

Comunicarea la nivelul moleculelor

Undele electromagnetice, care stau la baza tehnologiilor moderne de comunicare, nu constituie un mijloc de încredere, deoarece orice impuls electromagnetic nu poate numai să perturbe funcționarea satelitului de comunicații, ci și să îl dezactiveze. O soluție neașteptată a acestei probleme a fost propusă de oamenii de știință de la Universitatea din Warwick, Anglia și de la Universitatea din York, Canada. Decizia a fost determinată de oamenii de știință prin natura însăși, și anume modul în care animalele comunică la distanță cu ajutorul mirosului pe care îl codifică mesajul. Oamenii de știință au încercat, de asemenea, să codifice moleculele de evaporare a alcoolului, folosind tehnologia de comunicare revoluționară și au trimis un mesaj care conținea următoarele: "Oh, Canada".
Pentru a codifica, a transmite și a primi un astfel de mesaj, este necesar să aveți un transmițător și un receptor. La emițător, un mesaj text este scris cu ajutorul lui Arduino One (microcontroler pentru codare), care convertește textul prin cod binar. Acest mesaj este recunoscut de un pulverizator electronic cu alcool, care înlocuiește "1" cu o injecție și "0" cu un blanc. Apoi, receptorul cu un senzor chimic colectează alcoolul în aer și îl decodifică în text. Mesajul a depășit o cale de câțiva metri în spațiul deschis. Dacă tehnologia este îmbunătățită, atunci o persoană va putea să transmită mesaje către locuri greu accesibile, cum ar fi tuneluri sau conducte, unde undele electromagnetice sunt inutile.

3. Dispozitivul de stocare

Tehnologia informatică din ultimul deceniu a făcut un salt uriaș în dezvoltarea relativă la puterea și capacitatea de stocare a informațiilor. La un moment dat, acum 50 de ani, un astfel de salt a fost prezis de James Moore. Numele lui era chiar numit legea corespunzătoare. Dar fizicienii moderni, și anume Michio Kaku, declară că legea va înceta să existe, deoarece puterea și capacitatea tehnologiei informatice nu corespund tehnologiilor de producție existente.
Oamenii de știință sunt acum forțați să caute soluții alternative la această problemă. De exemplu, cercetătorii de la Universitatea RMIT din Melbourne, condus de Sharat Srirama, sunt deja pe cale să creeze astfel de dispozitive care să simuleze activitatea creierului uman, și anume departamentul de stocare. În rolul "creierului" este un nanofilm programat chimic pentru a stoca încărcăturile electrice pe principiul "on", "off". Filmul este de 10.000 de ori mai subtire decat un fir de par uman va fi un factor cheie în dezvoltarea de dispozitive revoluționare de stocare în masă.

2. Nanotehnologia în serviciul art

Nano-portretul președintelui SUA

1. Noi înregistrări

Teeny Ted Din Turnip

Omul a lucrat din greu pentru a crea ceva mai mari ca dimensiune, cea mai mare viteză și cel mai puternic în tărie și putere. Când trebuie să creați ceva foarte mic, atunci nu puteți face fără nanotehnologie. De exemplu, datorită nanotehnologiei a fost publicat cea mai mică carte din lume, Teeny Ted De la Nap. Dimensiunile sale sunt de 70x100 micrometri. Cartea în sine este compus din 30 de pagini pe care sunt plasate literele de siliciu cristalin. Costul cărții este estimat la 15 000 de dolari, iar pentru ao citi, aveți nevoie de un microscop mai puțin costisitor.

Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare