Що можуть нанотехнології: 10 способів застосування та важливість для суспільства

Що можуть нанотехнології: 10 способів застосування

Нанотехнології є загальновживаним словом у наші дні, але ж що можуть нанотехнології? Багато хто з нас не усвідомлюють, який надзвичайний вплив вони можуть зробити на наше повсякденне життя.

Згідно з Національною ініціативою нанотехнологій США, нанотехнологія – це “наука, техніка та технології, що проводяться на нанорівні, тобто приблизно це становить від 1 до 100 нанометрів”. Один нанометр – це мільярдна частина метра. Для порівняння, аркуш газети має товщину близько 100 000 нанометрів.

Вчені виявляють, що атоми та молекули поводяться по-різному на наномасштабі/нанорівні.  

Це також галузь, що швидко розширюється. Вчені та інженери мають великий успіх у вивченні того, що можуть нанотехнології та створенні матеріалів на наномасштабі, щоб скористатися розширеними властивостями, такими як більша міцність, легша вага, підвищена електропровідність та хімічна реакційна здатність порівняно з їх великими еквівалентами.

Що можуть нанотехнології: 10 способів застосування

Нижче наведено 10 способів щоденного впливу нанотехнологій на наше життя. 

Хто такий Ілон Маск: біографія, особисте життя та відкриття

Що можуть нанотехнології:

1. Швидші, менші та потужніші комп’ютери, які споживають набагато менше енергії, з батареями, що працюють довше. Схеми, виготовлені з вуглецевих нанотрубок, можуть мати життєво важливе значення для підтримання зростання потужності комп’ютера.

2. Швидше, функціональніше та точніше медичне діагностичне обладнання. Технологія Lab-on-a-chip дозволяє проводити тестування в режимі реального часу, що прискорює надання медичної допомоги. Наноматеріальні поверхні на імплантатах покращують знос та протистоять зараженню.  

3. Наночастинки у фармацевтичних продуктах покращують їх всмоктування в організмі та полегшують їх доставку, часто за допомогою комбінованих медичних виробів. Наночастинки також можуть використовуватися для доставки хіміотерапевтичних препаратів до певних клітин, таких як ракові клітини.  

4. Поліпшення паливної ефективності автомобіля та стійкості до корозії шляхом створення деталей автомобіля з нанокомпозитних матеріалів, які легші, міцніші та хімічно стійкіші, ніж метал. Нанофільтри видаляють з повітря майже всі частинки, що потрапляють у повітря, до того, як воно потрапить у камеру згоряння – більше покращуючи пробіг газу.  

Що можуть нанотехнології: медицина

5. Наночастинки або нановолокна в тканинах можуть підвищити стійкість до плям, водонепроникність і вогнестійкість без значного збільшення ваги, товщини або жорсткості тканини. Наприклад, «нановусики» на штанах роблять їх стійкими до води та плям.  

6. Фільтри для води шириною лише 15-20 нанометрів можуть видаляти наночастинки, включаючи практично всі віруси та бактерії. Ці економічно вигідні портативні системи очищення води ідеально підходять для поліпшення якості питної води в країнах, що розвиваються.

7. Вуглецеві нанотрубки мають різноманітні комерційні цілі, зокрема роблять спортивне обладнання міцнішим та легшим. Наприклад, тенісна ракетка, виготовлена ​​з вуглецевих нанотрубок, менше прогинається під час удару та збільшує силу та точність подачі. Наночастинки, якими оброблені тенісні мячі, можуть допомогти їм стрибати вдвічі довше, ніж стандартні тенісні м’ячі.  

8. Сьогодні більшість сонцезахисних кремів виготовляються з наночастинок, які ефективно поглинають світло, включаючи більш небезпечний ультрафіолетовий діапазон. Вони також легше поширюються по шкірі. Ці самі наночастинки також використовуються в упаковці харчових продуктів, щоб зменшити вплив УФ та продовжити термін зберігання.

9. Багато пляшок для напоїв виготовляються з пластмас, що містять наноглини, які підвищують стійкість до проникнення кисню, вуглекислого газу та вологи. Це допомагає утримувати карбонізацію та тиск і збільшує термін зберігання на кілька місяців.

Які нанотехнології вже на порозі?

10. Завдяки нанотехнологіям можна запрограмувати величезну кількість різноманітних хімічних датчиків для виявлення певної хімічної речовини на дивовижно низьких рівнях, наприклад, однієї молекули з мільярдів. 

Ця можливість ідеально підходить для систем спостереження та безпеки в лабораторіях, на промислових майданчиках та в аеропортах. На медичному рівні наносенсори також можуть використовуватися для точної ідентифікації певних клітин або речовин в організмі.  

Що таке блокчейн технологія: це не лише про криптовалюту

Які нанотехнології вже на порозі?

Це лише декілька з тисяч способів того, що можуть нанотехнології та їх впливу на суспільство. Про важливі досягнення нанотехнологій повідомляють вже майже щодня. 

Наприклад, дослідники з Університету Джорджа Вашингтона виявили спосіб вилучення вуглекислого газу з атмосфери та перетворення його на вуглецеві нановолокна з високим виходом, які можна використовувати у виробництві.

Що можуть нанотехнології:

“Такі нановолокна використовуються для виготовлення міцних вуглецевих композитів, таких як ті, що використовуються в Boeing Dreamliner, а також у спортивному обладнанні високого класу, лопатях вітрових турбін та безлічі інших продуктів”, – говорить професор хімії Стюарт Ліхт, який керував дослідницька група. 

На запитання про найбільший потенціал нанотехнологій для покращення стану світу, Маркус Антоніетті, директор Інституту колоїдів та інтерфейсів Інституту еволюційної біології Макса Планка, відповів, що це очищення повітря та води.

“Технологія очіщення атмосфери вже існує”, – говорить він. «Але також слід зосередити увагу на освіті та доступі до інформації для широкої громадськості. Більшість людей досі не знають про ці технології. Люди не читають наукових журналів, тому навіть не знають, що все це можливо ».

Джерело: www.asme.org/

Подібні новини