Nanotehnologia în viața umană. Proiect de nanotehnologie în viețile noastre Nanoproduse din jurul nostru

Datorită tehnologiilor inovatoare, omenirea are posibilitatea de a studia lumea din jurul nostru la un nivel „mai mic”. Nanotehnologia este utilizată în diverse domenii de activitate. Particule microscopice, sau așa cum sunt acum numite în mod obișnuit nanoparticule, poate fi sintetizat dintr-o varietate de materiale. Dimensiunile acestor particule nu depășesc 100 nm.

Omenirea a folosit capacitățile unice ale nanolumilor din cele mai vechi timpuri. De exemplu, capodopera istorică Cupa Lycurgus a fost creată de vechii maeștri romani. Structura unică a paharului de sticlă surprinde chiar și maeștrii moderni. Daca paharul este iluminat din exterior va fi verde, iar daca este iluminat din interior va fi portocaliu-rosu. Care este motivul? Chestia este că nanoparticulele de metale nobile (argint și aur) sunt încorporate în structura sticlei.

Nanoparticule și medicamente

Prima nanoparticulă a fost descrisă de A. Einstein încă din 1905. El a demonstrat că molecula de zaharoză are o dimensiune de aproximativ 1 nm. Nanoparticulele înving cu ușurință membranele celulare, astfel încât sunt capabile să pătrundă oriunde în corpul nostru. Această proprietate unică este folosită în medicina practică pentru a diagnostica diferite boli.

De exemplu, nanoparticulele sunt folosite pentru a diagnostica cancerul; microparticulele se atașează la celulele canceroase; concentrația lor crescută poate fi utilizată pentru a determina localizarea celulelor cancerigene în organism. Nanotehnologia face posibilă livrarea medicamentelor într-o locație definită cu precizie. Folosind nanoparticule, puteți accelera procesul de vindecare a rănilor și puteți inhiba creșterea tumorilor.

După cum vedem, viața noastră este strâns legată de aceste particule microscopice. S-a dovedit că nanoparticulele pot acționa ca catalizatori și adsorbanți. Deja în prezent, nanotehnologia este folosită pentru a crea acoperiri de protecție ultra-subțiri și ultradurabile. Cu toate acestea, majoritatea cercetătorilor științifici sunt de părere că efectul nanoparticulelor asupra corpului uman nu a fost încă studiat suficient, așa că este prea devreme pentru a sărbători orice succes și a bate timpanul.

Nanoparticulele și cercetarea lor

Baza pentru studierea tuturor posibilităților materialului prezentat mai sus este de înaltă calitate echipament de laborator Horiba (analizatori de dimensiunea particulelor). În prezent, toate nanoparticulele pot fi clasificate în funcție de mai mulți indicatori:

După substanța de bază;

După origine (naturală, artificială);

După tipul de multidimensionalitate.

Echipamentele moderne de laborator de la Horiba vă permit să determinați toate proprietățile nanoparticulelor. Firma noastra va prezinta atentiei urmatoarele modele de analizoare laser de la cunoscuta companie Horiba - SZ-100V2, LA-960V2 si LA-300. Deci, analizorul laser SZ-100 este utilizat pentru a studia microparticulele cu dimensiuni cuprinse între 0,3 nm și 8 μm, potențialul ζ și greutatea moleculară. Principiul de măsurare se bazează pe spectroscopie de foto-corelație. Analizorul laser LA-950 este un dispozitiv unic care poate funcționa la viteză mare. Folosind acest echipament, este posibil să se efectueze cercetări folosind un sistem circular într-un mediu lichid. Analizorul laser LA-300 este echipat cu o pompă automată și poate funcționa cu difracție laser.

RVS LLC este partener permanent al brandului Horiba. Specialiștii companiei urmează în mod regulat pregătire avansată. Dacă este necesar, vă vor sfătui cu competență și vă vor ajuta să vă decideți asupra modelului de analizor laser. Vindem numai produse de înaltă calitate.

NANOTEHNOLOGIA ÎN VIAȚA NOASTRA

Museridze K., Ajawi E., Musina K., Simonyan R. Ya.

Școala Gimnazială GBOU nr. 1005 „Scarlet Sails”, Moscova, Rusia

Relevanța acestui subiect este cauzată de „introducerea” nanotehnologiei în viețile noastre, deoarece în zilele noastre nici o știință nu se poate lipsi de nanotehnologie. În prezent, știința nanotehnologiei se dezvoltă dinamic și câștigă avânt. Metodele de studiu și control al materiei la nivel molecular pentru producerea materialelor sunt îmbunătățite, dispozitivele și sistemele au noi proprietăți tehnice, funcționale și de consum. Nanotehnologia a intrat în viața de zi cu zi. Electronică, medicină, cosmetologie, construcții - aceasta nu este în niciun caz o listă completă a aplicațiilor acestor tehnologii la nivelul omului obișnuit. Și nu există persoană care să nu fi auzit despre ei măcar o jumătate de ureche, dar știu toți oamenii ce este?

Nanotehnologia este un domeniu al științei și tehnologiei fundamentale și aplicate care se ocupă cu un set de justificare teoretică, metode practice de cercetare, analiză și sinteză, precum și metode de producere și utilizare a produselor cu o anumită structură atomică prin manipularea controlată a individului. atomi și molecule.

Scopul cercetării noastre este de a identifica cele mai avansate domenii în aplicarea nanotehnologiei, de a arăta importanța nanotehnologiei în viața umană și de a vorbi despre ele într-un limbaj simplu și ușor de înțeles pentru toată lumea, de a populariza realizările oamenilor de știință ruși în acest domeniu. .

În primul rând, vom vorbi despre aplicarea nanotehnologiei în medicină. Nanomedicina este una dintre domeniile științifice în curs de dezvoltare și implică urmărirea, corectarea, corecția genetică și controlul sistemelor biologice ale corpului uman la nivel molecular, folosind nanodispozitive, nanostructuri și tehnologii informaționale.

Nanoelectronica este un domeniu al științei și tehnologiei care cuprinde un set de mijloace, metode și metode ale activității umane care vizează cercetarea teoretică și practică, modelarea etc. .

În textile, nanotehnologia ajută hainele să devină impermeabile, rezistente la pete, conductoare termic etc. De exemplu, nanomaterialele pot combina nanoparticulele și nanofibrele cu alți aditivi pentru a oferi toate aceste proprietăți tricoului tău.

Alimentele „funcționale” sunt proteine ​​și peptide naturale din carne, care, de fapt, sunt exemplul cel mai caracteristic al unei noi generații de alimente high-tech.

Nanotehnologie. – URL :

Semyachkina, Yu. A., Klochkov A. Ya. Nanotehnologiile timpului nostru: industria alimentară [Text] // Științe tehnice: tradiții și inovații: materiale internaționale. științific conf. (Celiabinsk, ianuarie 2012). - Chelyabinsk: Doi membri Komsomol, 2012. - P. 166-167.

Alimentele funcționale sunt alimente multifuncționale // Food News Time [Resursa electronică] Mod de acces:

CARDUL DE PROIECT

Grupă de vârstă: 8-10 clase.

Relevanţă: Nanotehnologia este strâns legată de viața umană modernă.

Ţintă: extinderea înțelegerii nanotehnologiilor și a domeniilor de aplicare a acestora.

Locația proiectului: biologie, fizică, chimie, medicină, științe militare.

Tip proiect: grup.

Durata lucrărilor la proiect: de la 2 saptamani.

Situatie problematica

Domeniul științei și tehnologiei numit nanotehnologie a apărut relativ recent. Perspectivele pentru această știință sunt enorme. Particula „nano” în sine înseamnă o miliardime dintr-o cantitate. De exemplu, un nanometru este o miliardime dintr-un metru. Aceste dimensiuni sunt similare cu dimensiunile moleculelor și atomilor. Definiția exactă a nanotehnologiei este următoarea: nanotehnologia este o tehnologie care manipulează materia la nivelul atomilor și moleculelor (de aceea nanotehnologia este numită și tehnologie moleculară). Impulsul dezvoltării nanotehnologiei a fost ideea științifică conform căreia, din punct de vedere al fizicii, nu există obstacole în calea creării lucrurilor direct din atomi.
Astăzi putem profita de beneficiile și noile oportunități ale nanotehnologiei în:

• medicament;
• farmacologie;
• ecologie;
• informatică, sisteme de securitate a informațiilor;
• sisteme de comunicații;
• echipamente pentru automobile, tractoare și aviație;
• siguranța rutieră;
• noi sisteme de navigație.

În continuare, profesorul sau profesorii din diferite discipline îi invită pe elevi să se împartă în grupuri în funcție de interesele lor cognitive și să exploreze nanotehnologia în domeniul de cunoaștere ales.

Misiunea proiectului: studiază istoria nanotehnologiei, ideea de nanotehnologie, aplicarea nanotehnologiei în diverse domenii de cunoaștere, visează și sugerează mai multe opțiuni pentru utilizarea nanotehnologiei.

Produs posibil de proiect:

• abstract;
• raport;
• articol;
• prezentare.

Surse de informare pentru elevi:

1. Kobayashi N. Introducere în nanotehnologie. M.: Binom, 2005.
2. Chaplygin A. Nanotehnologii în electronică. M.: Tehnosfera, 2005.

Resurse necesare pentru a finaliza sarcina proiectului: mostre de cântare de știucă, scaner, microscoape.

Organizarea activitatilor proiectului(in aplicatie).

Evaluarea performanței. Apare prin discuții colective și autoevaluare. Profesorul le reamintește elevilor criteriile după care își evaluează munca și munca celorlalți: argumentare, persuasivitate, activitate, a avea propria părere.

Descărcați toate materialele proiectului

Scopul evenimentului: studiază introducerea nanotehnologiilor în viața umană și arată semnificația acestora în lumea modernă.

1. Dezvoltați abilitățile de autoeducare și abilitățile creative ale elevilor.

2. Să insufle elevilor respectul pentru oamenii de știință și realizările lor.

3. Pentru a ajuta elevii să-și extindă cunoștințele despre marii oameni de știință.

Planul evenimentului.

1. Discurs de deschidere a prezentatorului (Profesorul 1): „Ce este nanotehnologia.”

2. Istoria dezvoltării nanotehnologiei. (Uch.2).

Domenii de aplicare ale nanotehnologiei.

3. Nanotehnologia în medicină. (Uch.3).

4. Nanotehnologia în biologie. (Uch.4).

5. Nanotehnologia în cosmetică. (Uch.5).

Nanotehnologia în industrie.

6. NT în industria alimentară. (Uch.6).

7. NT în industria auto. (Uch.7).

8. NT în agricultură. (Uch.8).

9. NT în ecologie. (Uch.9).

10. NT în sectorul energetic. (Uch.10).

11. NT în construcție. (Uch.11).

12. NT în cibernetică și electronică. (Uch.12).

13. NT în criminologie. (Uch.13).

14. NT în spațiu, tehnologii informaționale și militare. (Uch.14).

Ultimele cuvinte ale prezentatorului.

Remarcile de deschidere ale prezentatorului

1. Ce este nanotehnologia? (Profesor 1)

Nanotehnologia este o modalitate de a crea materiale noi, este o oportunitate de a le controla și de a produce produse unice care vor avea proprietăți complet noi.

Nanotehnologia este un set de procese care fac posibilă crearea de materiale, dispozitive și sisteme tehnice, a căror funcționare este determinată de nanostructură, adică fragmentele sale ordonate variind ca dimensiune de la 1 la 100 nm (10 -9 m; atomi, molecule). Cuvântul grecesc „nos” înseamnă aproximativ „gnom”. Când dimensiunea particulelor este redusă la 100-10 nm sau mai puțin, proprietățile materialelor (mecanice, catalitice etc.) se modifică semnificativ.

În legătură cu această definiție, apare o întrebare firească: cum poate fi manipulată materia la nivelul atomilor și moleculelor? Să încercăm să înțelegem acest lucru, precum și să dezvăluim esența nanoștiinței, să luăm în considerare istoria dezvoltării sale, să evidențiem obiectele studiului său, metodele de cercetare și, cel mai interesant, să înțelegem cum o persoană realizează potențialul enorm al nanoștiinței în viața de zi cu zi. .

2. Istoria dezvoltării nanotehnologiei. (Profesorul 2)

Domeniul științei și tehnologiei numit nanotehnologie, terminologia corespunzătoare, a apărut relativ recent (Anexa 1)

3. Nanotehnologia în medicină. (Profesorul 3)

În medicină, problema utilizării nanotehnologiei este necesitatea de a schimba structura celulei la nivel molecular, adică. efectuați „chirurgie moleculară” folosind nanoboți. Nanoboții sunt medici roboti care găsesc ei înșiși celula afectată și pot repara deteriorarea acesteia.

Una dintre direcțiile principale în nanomedicină este nanovaccinele și administrarea țintită a medicamentelor, a căror esență este că o capsulă specială livrează molecule de medicament direct în țesutul afectat. Această tehnică crește eficacitatea medicamentului de zeci de ori. În plus, multe medicamente sunt foarte scumpe, iar mecanismul de nanolivrare face posibilă reducerea volumelor necesare ale substanței de sute de ori, făcând medicamentul final mai ieftin. Dar principalul avantaj al medicamentelor din nanocapsule este absența efectelor secundare negative, deoarece medicamentul nu interacționează „pe parcurs” cu alte țesuturi și substanțe ale corpului. (Anexa 2)

4. Nanotehnologia în biologie. (Profesorul 4)

Biologia modernă a ajuns aproape de a rezolva o sarcină atât de monumentală precum descifrarea secvenței lanțurilor de ADN (Anexa 3) . Nanotehnologie biologică-biocipuri. Un cip este o placă mică pe suprafața căreia există receptori pentru diferite substanțe - proteine, toxine, aminoacizi. Ele pot detecta instantaneu agenți patogeni ai tuberculozei, HIV, în special infecții periculoase, multe otrăvuri, anticorpi împotriva cancerului etc. Nanobiotehnologia combină realizările nanotehnologiei și biologiei moleculare. Biologii moleculari îi ajută pe nanotehnologii să învețe să înțeleagă și să folosească nanostructurile și nanomașinile create prin 4 miliarde de ani de evoluție - structuri celulare și molecule biologice. Valorificarea proprietăților speciale ale moleculelor biologice și ale proceselor celulare îi ajută pe biotehnologii să atingă obiective pe care alte metode nu le pot atinge.

Nanotehnologii profită, de asemenea, de capacitatea biomoleculelor de a se auto-asambla în nanostructuri. De exemplu, lipidele sunt capabile să se combine și să formeze în mod spontan cristale lichide.

5. Nanotehnologia în cosmetică. (Profesorul 5)

Cu ajutorul nanotehnologiei, poți să arăți de fapt cu 15-20 de ani mai tânăr. Esența lor constă în faptul că produsele cosmetice conțin nanosfere, care au capacitatea de a pătrunde în stratul subcutanat profund. Aceste microsfere unice conțin componente active. Folosind nanotehnologia, ridurile, cosurile, punctele negre, cicatricile etc. sunt netezite.

Pentru a îmbunătăți calitativ starea pielii, pentru a elimina ridurile profunde, pentru a obține o hidratare eficientă a pielii și pentru a reda frumusețea și prospețimea pielii mature, este necesar să îmbunătățim livrarea componentelor nutritive în straturile profunde ale pielii. Pentru a pătrunde adânc în piele, substanțele active „folosesc căi de ocolire” - spații intercelulare și canale excretoare ale glandelor pielii. Nu este atât de ușor să treci prin spațiile intercelulare. Acest lucru a devenit posibil doar datorită bio- și nanotehnologiilor înalte.

O soluție la această problemă a fost crearea de recipiente artificiale care sunt capabile să pătrundă în piele la un nivel mai profund datorită dimensiunii lor mici. Acest lucru se realizează datorită lipozomilor - molecule de transport care pot transporta substanțe medicinale în straturile mai profunde ale pielii.

Mai mult, pe măsură ce biotehnologia s-a dezvoltat, a devenit posibilă utilizarea particulelor de transport și mai mici - nanozomi, care puteau fi „umpluți” cu diferite substanțe biologice. Acesta a fost începutul nanocosmeticii. Cu toate acestea, nanozomii sunt un vehicul pentru livrarea exclusiv a unei substanțe biologic active. (Anexa 4)

6. Utilizarea nanotehnologiei în industria alimentară. (Profesorul 6)

Acum încep cercetările privind utilizarea nanotehnologiei în industria alimentară și chiar a fost introdus un termen pentru produsele de astfel de producție: „nanoeater”. Acest termen nu înseamnă că porțiunile vor fi acum nano-sized. Înseamnă că tehnologia va folosi incluziuni de nanoparticule care pot ajuta la rezolvarea multor probleme reale ale fermierilor moderni, precum și la apariția unor produse absolut fantastice. . Nanotehnologia poate oferi, de asemenea, procesatorilor de alimente capabilități unice de a controla calitatea și siguranța produselor în timpul procesului de producție. Vorbim despre diagnosticare folosind diverși nanosenzori care pot detecta rapid și fiabil prezența contaminanților sau agenților nefavorabili în produse. Un alt domeniu neexploatat al nanotehnologiei este dezvoltarea metodelor de transport și depozitare a produselor, deoarece ambalajul este un factor nu mai puțin important în produsele alimentare moderne decât conținutul acestuia.

Printre perspectivele mai îndepărtate de utilizare a nanotehnologiei se anunță proiecte pentru producerea de băuturi și alimente interactive unificate: prin achiziționarea unor astfel de produse, consumatorul, cu ajutorul unor manipulări simple, va putea schimba culoarea, mirosul și chiar gustul produsului.

7. NT în industria auto. (Uch.7). (Anexa 5)

8. Nanotehnologia în agricultură. (Profesorul 8)

Nanotehnologia are potențialul de a revoluționa agricultura. Roboții moleculari vor putea produce alimente, înlocuind plantele și animalele agricole. De exemplu, teoretic este posibil să se producă lapte direct din iarbă, ocolind legătura intermediară - o vacă. O astfel de „agricultura” nu va depinde de condițiile meteorologice și nu va necesita muncă fizică grea. Și productivitatea sa este suficientă pentru a rezolva problema alimentației odată pentru totdeauna. Cu toate acestea, tranziția de la producția de laborator la producția de masă este încă plină de provocări semnificative, iar procesarea fiabilă a materialelor la scară nanometrică în modul necesar este încă foarte dificil de realizat din punct de vedere economic. (Anexa 6)

9. Nanotehnologia în ecologie. (Uch. 9).

Nanotehnologia poate stabiliza, de asemenea, situația mediului. În primul rând, din cauza saturației asistentelor robotizate moleculare care transformă deșeurile umane în materii prime și, în al doilea rând, datorită transferului industriei și agriculturii către metode nanotehnologice fără deșeuri. De exemplu, în viitor, nanomaterialele vor face posibilă reducerea semnificativă a costurilor convertizoarelor catalitice de automobile care curăță eșapamentul de impuritățile dăunătoare, deoarece cu ajutorul lor este posibil să se reducă consumul de platină și alte metale valoroase care sunt utilizate în acestea. dispozitive de 15-20 de ori.

În ecologie, domeniile promițătoare sunt utilizarea filtrelor și membranelor pe bază de nanomateriale pentru purificarea apei și a aerului, desalinizarea apei de mare, precum și utilizarea diverșilor senzori pentru determinarea biochimică rapidă a efectelor chimice și biologice, sinteza de noi materiale ecologice, polimeri biocompatibili și biodegradabili, crearea de noi metode de eliminare și reciclare a deșeurilor. În plus, perspectiva utilizării formelor nanopreparative pe bază de bacteriorhodopsină este de o importanță semnificativă. Studiile efectuate cu probe de sol natural deteriorate de radiații și substanțe chimice (inclusiv cele de la Cernobîl) au arătat posibilitatea restabilirii acestora cu ajutorul preparatelor dezvoltate la starea naturală de microfloră și fertilitate în 2,5-3 luni în caz de deteriorare a radiațiilor și în 5 luni. -6 luni cu chimicale. (Anexa 7)

10. Nanotehnologia în energie. (Profesorul 10)

Scopul strategic este de a dezvolta baterii de mare capacitate care să asigure vehicule electrice pe distanțe lungi și, de asemenea, să poată garanta moduri de operare mai economice a surselor de energie regenerabilă, precum panourile solare și centralele eoliene, prin acumularea de energie în exces. (Anexa 8)

11. NT în construcție. (Uch. 11)

În cibernetică, va exista o tranziție la microcircuite volumetrice, iar dimensiunile elementelor active vor scădea până la dimensiunea moleculelor. Frecvențele de funcționare ale calculatoarelor vor atinge valori de teraherți. Soluțiile de circuit bazate pe elemente asemănătoare neuronilor vor deveni larg răspândite. Va apărea memoria de mare viteză pe termen lung pe moleculele de proteine, a cărei capacitate va fi măsurată în terabytes. Va deveni posibilă „relocarea” inteligenței umane într-un computer.

Datorită introducerii nanoelementelor logice în toate atributele mediului, acesta va deveni „inteligent” și extrem de confortabil pentru oameni. Toate acestea, conform diverselor estimări, vor dura aproximativ 100 de ani. (Anexa 10).

13. Nanotehnologia în știința criminalistică. (Profesorul 13).

Nanotehnologia își găsește aplicația în studiul amprentelor digitale. Pentru a contrasta amprentele grase, a fost folosită o suspensie de nanoparticule de aur cu proprietăți hidrofobe, adică. capabil să adere la suprafețele acoperite cu grăsime. Progresele în nanotehnologia modernă vor face acum posibilă obținerea rapidă și precisă a modelelor de amprentă de la scenele crimei.O metodă modernă de obținere a probelor criminalistice din amprente neclare este tratarea suprafeței studiate cu o suspensie apoasă de aur stabilizată cu anioni citrat. Într-un mediu acid, particulele de aur se atașează la fragmentele încărcate pozitiv ale moleculei de la locul amprentei. Imaginea rezultată este tratată cu o soluție de sare de argint, care reduce argintul, lăsând urme de metal închis în canelurile caracteristice ale amprentei. Cu toate acestea, soluția de aur este instabilă, ceea ce face dificilă reproducerea testului de la test la test. Nanotehnologia vă va permite să obțineți rapid și eficient chiar și amprente neclare. Acum, Daniel Mandler și Joseph Almog de la Universitatea din Ierusalim propun o nouă abordare. Au înlocuit soluția de aur coloidal folosită în mod tradițional cu un echivalent mai stabil. Nanoparticulele de aur propuse ca soluție de oamenii de știință israelieni sunt stabilizate de radicali de hidrocarburi cu lanț lung și suspendate în eter de petrol. Aceste particule interacționează cu părțile grase ale amprentelor prin interacțiuni hidrofobe și pot fi, de asemenea, tratate cu argint, producând printuri de înaltă calitate în doar trei minute de procesare.

14. Nanotehnologia în spațiu. Informații și tehnologii militare. (Profesorul 14)

O revoluție face furori în spațiu. Au început să fie creați sateliți cu nanodispozitive de până la 20 de kilograme. A fost creat un sistem de microsateliți. Este mai puțin vulnerabilă la încercările de a o distruge. Una este să doborâți un colos care cântărește câteva sute de kilograme, sau chiar de tone, pe orbită, dezactivând imediat toate comunicațiile sau recunoașterea spațială, și alta lucru atunci când există un roi întreg de microsateliți pe orbită. Eșecul unuia dintre ele în acest caz nu va perturba funcționarea sistemului în ansamblu. În consecință, cerințele pentru fiabilitatea operațională a fiecărui satelit pot fi reduse. Tinerii oameni de știință consideră că problemele cheie ale microminiaturizării satelitului includ crearea de noi tehnologii în domeniul opticii, sistemelor de comunicații, metodelor de transmitere, recepție și procesare a unor cantități mari de informații. Vorbim despre nanotehnologii și nanomateriale, care fac posibilă reducerea masei și dimensiunilor dispozitivelor lansate în spațiu cu două ordine de mărime. De exemplu, rezistența nanonichelului este de 6 ori mai mare decât ceea ce face posibilă, atunci când este utilizat la motoarele de rachete, reducerea masei duzei cu 20-30%. Reducerea masei tehnologiei spațiale rezolvă multe probleme: prelungește durata de viață a dispozitivului în spațiu, îi permite să zboare mai departe și să transporte mai multe echipamente utile pentru cercetare. În același timp, problema alimentării cu energie este rezolvată. Dispozitivele miniaturale vor fi utilizate în curând pentru a studia multe fenomene, de exemplu, impactul razelor solare asupra proceselor de pe Pământ și din spațiul apropiat Pământului. (Anexa 11)

Concluzie

Nanotehnologia este un simbol al viitorului, cea mai importantă industrie, fără de care dezvoltarea ulterioară a civilizației este de neconceput.

Posibilitățile de utilizare a nanotehnologiei sunt aproape nesfârșite - de la computere microscopice care ucid celulele canceroase până la motoarele de mașini care nu poluează mediul.

Nanotehnologia de astăzi este la început, plină de un potențial enorm.

Perspectivele mari aduc și pericole mari. În acest sens, oamenii ar trebui să fie extrem de atenți la posibilitățile fără precedent ale nanotehnologiei, îndreptându-și cercetarea în scopuri pașnice. În caz contrar, el își poate pune în pericol propria existență. Este și mai rău dacă aceste tehnologii cad în mâini murdare. Istoria arată cum cele mai bune progrese științifice pot fi folosite pentru a se distruge reciproc. Cei care împărtășesc aceste preocupări au ajuns să fie numiți „nano-apocaliptici”. Nanoapocalipticiștii vorbesc cu insistență despre inevitabilitatea războaielor, care pot fi purtate chiar de nanoroboții dezasamblatori, distrugând totul în calea lor și înmulțindu-se în timpul acestei distrugeri. Este foarte posibil ca acești nanoroboți să-și dezvolte propriile interese, care nu vor avea nimic de-a face cu interesele oamenilor. Prin urmare, sarcinile de a crea mijloace de protecție pentru distrugerea nanoroboților scăpați de sub control în modul de combatere a virușilor și bacteriilor, care sunt în esență analogi vii ai nanoroboților, sunt serios luate în considerare și stabilite.

Într-un cuvânt, ne așteaptă o nanolume, despre care știm încă foarte puține. Nu știm aproape nimic. Dar să sperăm că atât oamenii de știință, cât și guvernele din întreaga lume vor găsi suficientă putere și mijloace pentru a direcționa realizările nanotehnologiei către fapte bune, fără a depăși limitele prudenței.

Referințe

1. Nanotehnologia în următorul deceniu / Ed. M.K. Rocko, R.S. Williams, P. Alivisatos. M., 2002.
2. Golovin Yu.I. Introducere în nanotehnologie. M., 2003.
3. Dyachkov P.N. Nanotuburi de carbon. Materiale pentru calculatoare ale secolului XXI //Natura. 2000. Nr 11. P.23-30.
4. Resurse de internet.

http://respondent.ru

http://ria.ru/science/20081203/156376525.html#ixzz2orCoTJVk

În fiecare zi ne apropiem de inevitabila revoluție pe care o aduce nanotehnologia. Creăm noi dispozitive, obținem materiale unice la care nu ne-am gândit niciodată până acum. Utilizarea nanotehnologiei în viața de zi cu zi a făcut posibilă schimbarea formei obiectelor cunoscute nouă. Ca urmare a acestui fapt, am obținut proprietăți complet diferite, dar utile ale substanței. Realitatea din jurul nostru devine mai puțin periculoasă și mai favorabilă pentru o viață confortabilă. Un exemplu bun: reducerea dimensiunilor obișnuite ale dispozitivelor electrice uzate la dimensiunea nanoparticulelor, invizibile pentru ochiul uman. Calculatoarele devin mai mici, dar mult mai puternice. Nanotehnologiile din viața de zi cu zi și din industrie au făcut posibilă schimbarea semnificativă a tot ceea ce ne înconjoară.

Este posibil să creăm o formă de inteligență artificială care să ne satisfacă toate nevoile? Răspunsul constă în aplicarea rațională a ultimelor evoluții. Nanotehnologia este calea viitorului, deoarece atinge fiecare aspect al vieții noastre. Utilizarea nanotehnologiei oferă multe oportunități, dar ridică și o serie de preocupări.

Fereastra către nanolume

Un microscop electronic vă permite să priviți în microlume. Fără echipamente speciale, nanotehnologia este foarte greu de observat imediat în viața de zi cu zi, deoarece sunt atât de mici încât nu se pot distinge cu ochiul liber. La o astfel de scară substanțele prezintă cele mai neobișnuite și neașteptate proprietăți. Utilizarea unor astfel de proprietăți promite o revoluție tehnologică unică. Ele oferă posibilități radical noi, cum ar fi controlul corpului uman și a mediului.

Istoria nanotehnologiei

Totul începe în anii 80 ai secolului XX cu inventarea unui instrument numit scanare (STM). Profesorul James Dzimzewski și-a petrecut întreaga viață profesională în lumea la scară nanometrică. El este unul dintre primii oameni din lume care a avut ocazia să studieze materia la nivelul unor cantități incredibil de mici, milioanemi de milimetru. Aceste microscoape vă permit să studiați suprafața în același mod în care citesc orbii.Atunci nimeni nu ar fi putut bănui cât de utilă ar fi nanotehnologia în viața de zi cu zi și în industrie.

Principiul lucrului cu nanoparticule

Un microscop de scanare folosește o sondă cu grosimea unui ac de 1 atom. Când ajunge la doar câțiva nanometri de probă, electronii sunt schimbati cu cea mai apropiată nanoparticulă. Acest fenomen se numește efect de tunel. Sistemul de control înregistrează modificări ale mărimii curentului de tunel și, pe baza acestor informații, se realizează o construcție mai precisă a topografiei de suprafață a probei studiate. Software-ul permite ca datele obținute să fie convertite într-o imagine, ceea ce oferă oamenilor de știință cheia către o lume nouă, folosind nanotehnologia în viața de zi cu zi și în alte industrii.

Potrivit lui James Dzimzewski, datorită microscopului electronic cu scanare, oamenii de știință au primit pentru prima dată imagini cu atomi și molecule și au putut să le studieze forma. Aceasta a fost o adevărată revoluție în știință, deoarece oamenii de știință au început să privească multe lucruri complet diferit, acordând atenție proprietăților atomilor individuali, și nu milioanelor și miliardelor de particule, așa cum a fost cazul în trecut.

Primele descoperiri

Utilizarea noilor tehnologii a dus la o descoperire uimitoare. Când dispozitivul a ajuns la 1 nanometru de un atom, s-a format o legătură între acesta și atom. Această caracteristică a făcut posibilă găsirea unei modalități de a muta microparticulele individuale. Datorită acestei descoperiri, a devenit posibilă utilizarea nanotehnologiei pentru o viață confortabilă.

După cum a explicat James Dzhimzewski, profesor la Universitatea din California, un microscop cu scanare tunel a făcut posibilă atingerea practic a moleculelor și atomilor. Pentru prima dată, oamenii de știință au reușit să manipuleze atomii de pe suprafața materiei și să creeze structuri care înainte erau de neimaginat.

Această nouă descoperire (abilitatea de a observa și manipula cele mai mici particule care alcătuiesc materia) a făcut posibilă utilizarea nanotehnologiei în toate industriile fără excepție.

Dezvoltarea nanotehnologiei

Fizicianul și filozoful Etin Klin consideră că posibilitatea unei descoperiri tehnologice prin nanotehnologie este destul de reală, dar în multe privințe se bazează pe entuziasmul omului de știință.

După cum spune fizicianul și filozoful Etin Klin, au trecut mai puțin de 100 de ani de la momentul confirmării experimentale a existenței atomilor până la momentul în care a devenit posibilă manipularea acestora. Se deschid pentru oamenii de știință oportunități la care nu s-ar fi gândit niciodată înainte. Numai datorită acestui fapt, guvernul tuturor țărilor dezvoltate a început să manifeste interes pentru științele relevante. Totul a început cu o inițiativă americană în 2002, lansată de fizicienii Roca și Benbridge. Acești oameni de știință au venit cu ideea nebună că, datorită nanotehnologiei, umanitatea va putea rezolva toate problemele cu care se confruntă.

Această declarație a fost impulsul pentru începerea a numeroase studii care au făcut posibilă implementarea unor domenii atât de avansate ale științei și tehnologiei precum microelectronica, informatica, cercetarea energiei nucleare, microbiologie, tehnologia laser, medicină și multe altele.

Nanotehnologie: exemple

Există atât de multe substanțe invizibile, dar foarte importante în viața de zi cu zi, a căror prezență nici nu o bănuim! Să ne uităm la cele mai izbitoare exemple:

• Pastă de dinţi. Anterior, nimeni nu se gândea de ce sunt diferite demachiantele dentare. Toate acestea se explică prin prezența anumitor nanoparticule. De exemplu, hidroxiapatita de calciu, care este invizibilă cu ochiul liber, ajută la refacerea smalțului deteriorat și la protejarea dinților de carii.

• Vopsea auto. Vopselele auto moderne, datorită nanoparticulelor, sunt capabile să acopere zgârieturile superficiale și alte cavități formate pe caroserie. Conțin bile microscopice care asigură acest efect.