10 primjera neobičnih primjena nanotehnologije

10 primjera neobičnih primjena nanotehnologije

Teško je zamisliti budućnost bez nanotehnologije. Kontroliranje materije na razini atoma i molekula otvorilo je put većini najnevjerojatnijih otkrića u kemiji, biologiji i medicini. No mogućnosti nanotehnologije mnogo su šire i još uvijek nisu potpuno shvaćene.

10. Snimanje filmova


Da nije bilo izuma skenirajućeg tunelirajućeg mikroskopa (STM) 1980. godine, polje nanotehnologije ostalo bi jednostavna fantazija znanstvenika. Pomoću mikroskopa znanstvenici su mogli proučiti strukturu materije na način koji ne bi bio moguć korištenjem konvencionalnih optičkih mikroskopa koji nisu mogli osigurati atomsku točnost.
Iznenađujuće sposobnosti skenirajućeg mikroskopa pokazali su IBM istraživači kada su stvorili "Dječak i njegov atom", najmanji animirani film na svijetu. Nastao je pomicanjem pojedinih atoma materije na površini bakra. 90 sekundi dječak iz molekula ugljičnog monoksida mogao bi se igrati s loptom, plesati i skakati na trampolinu. Cijeli zaplet filma, koji se sastojao od 202 kadra, odvijao se na površini veličine 1/1000 debljine ljudske dlake. Znanstvenici su pomicali atome pomoću električno nabijene i vrlo oštre olovke, na čijem je vrhu bio jedan atom kao savjet. Takav olovka ne može samo odvojiti molekulu, već je i premjestiti na pravo mjesto i položaj.

9. Proizvodnja ulja

Proizvodnja nafte

Tijekom posljednjeg desetljeća troškovi proizvodnje nafte u svijetu povećavali su se, ali učinkovitost se nije povećala. Činjenica je da kada proizvodnju nafte konzervira naftna kompanija na određenom mjestu, nešto manje od polovice prethodno izvučenog ulja ostaje u utrobi zemlje. Ali do tih je ležišta teško i skupo doći. Srećom, znanstvenici iz Kine smislili su način kako taj problem riješiti poboljšavajući postojeću metodu bušenja. Izvornost metode leži u činjenici da se voda upumpava u pore naftne stijene koja ulje pritiska prema van pod pritiskom. Ali ova tehnika ima svojih poteškoća, jer nakon istiskivanja ulja počet će ispumpati prethodno ispumpana voda. I tako, kako bi spriječili takav učinak, kineski znanstvenici Peng i Min Yuan Li predložili su ideju miješanja vode s nanočesticama, što može zatvoriti pore u stijeni, omogućujući vodi da odabere uže prolaze za potiskivanje nafte.

8. Zasloni visoke rezolucije

Zasloni visoke rezolucije

Slika na ekranu računala prenosi se u pikselima - sitnim točkicama. Kvaliteta slike ovisi o broju takvih točaka, a ne o njihovoj veličini ili obliku. Ako povećate broj piksela na tradicionalnim monitorima, automatski je potrebno povećati i veličinu ekrana, a vodeći proizvođači upravo su zauzeti prodajom velikih zaslona potrošaču.
Razumijevajući izglede za korištenje nanopiksela, istraživači sa Sveučilišta Oxford smislili su način stvaranja piksela promjera nekoliko stotina nanometara. Tijekom eksperimenta, kada su znanstvenici stisnuli nekoliko slojeva između prozirnih elektroda, svaki od 300 do 300 nanometara, od GST materijala u obliku piksela, dobili su sliku visoke kvalitete i visokog kontrasta. Zahvaljujući maloj veličini, nanopikseli će biti mnogo praktičniji od tradicionalnih i mogu postati osnova za razvoj optičkih tehnologija, na primjer, pametnih naočala, umjetne mrežnice i sklopivog ekrana. Uz to, nanotehnologija ne troši energiju, jer je u stanju ažurirati samo dio zaslona za prijenos slike, za što je potrebno manje energije.

7. Boja koja je u stanju promijeniti boju

Boja koja može promijeniti boju

Eksperimentirajući sa zlatnim nanočesticama, znanstvenici sa Sveučilišta u Kaliforniji primijetili su da kada se istegne ili stisne, boja zlatne niti iznenađujuće se mijenja od svijetloplave u ljubičastu i crvenu. Došli su na ideju da iz zlatnih nanočestica naprave posebne senzore koji će označavati određene procese koji će na ovaj ili onaj način utjecati na čestice. Na primjer, ako instalirate sličan senzor na namještaj, možete odrediti da li osoba sjedi ili spava.
Da bi stvorili takve senzore, znanstvenici su dodali zlatne nanočestice u plastični film. U trenutku kada je film bio izložen, protezao se, a zlatne nanočestice su promijenile boju. Kad ga lagano pritisnete, senzor postaje ljubičasti, a kada je snažno pritisnut, postaje crven. Na primjer, čestice srebra također su u stanju promijeniti boju, ali žutu. Takvi senzori, unatoč korištenju plemenitih metala, neće biti skupi, jer je njihova veličina zanemariva.

6. Punjenje telefona

tvrtka StoreDot

Bez obzira na model ili marku telefona ili pametnog telefona, iPhone ili Samsung, svaki od njih ima značajan nedostatak - trajanje baterije i vrijeme punjenja. Izraelski znanstvenici uspjeli su stvoriti bateriju, čija punjenje traje 30 sekundi zahvaljujući otkriću na polju medicine. Činjenica je da su tijekom proučavanja Alzheimerove bolesti na Sveučilištu u Tel Avivu znanstvenici otkrili sposobnost molekula peptida koji uzrokuju da bolest nakuplja električni naboj. StoreDot je bio zainteresiran za ovo otkriće, jer već dugo radi na području praktične primjene nanotehnologije, a njegovi su istraživači razvili NanoDots tehnologiju za učinkovitiji i duži vijek trajanja baterije pametnih telefona. Tijekom demonstracija na izložbi ThinkNext Achievement Show, koju je vodio Microsoft, baterija telefona Samsung Galaxy S3 napunila se za manje od minute od 0 do 100%.

5. Razumno davanje lijekova

Tijelo ne treba lijekove

Neke medicinske tvrtke, shvaćajući prijetnju od širenja bolesti poput raka, čije liječenje često postaje neučinkovito i neblagovremeno, proveli su istraživanje jeftinih i učinkovitih načina borbe protiv njih. Jedna od tih tvrtki, Immusoft, zainteresirana je za razvoj načina isporuke lijekova u tijelo. Njihov revolucionarni pristup temelji se na načelu da je ljudsko tijelo sposobno proizvesti pravi lijek uz pomoć imunološkog sustava, čime se štede milijarde dolara na proizvodnji lijekova farmaceutskih kompanija i terapija. Ljudski imunološki sustav bit će "reprogramiran" na razini genetskih informacija pomoću posebne nanos-kapsule, što će rezultirati da će stanice početi proizvoditi vlastiti lijek. Do sada je metoda predstavljena samo u obliku teorijskog razvoja, iako su eksperimenti na miševima bili uspješni. Ako bude učinkovita, metoda će ubrzati oporavak i smanjiti troškove liječenja ozbiljnih bolesti.

4. Molekularna komunikacija

Molekularna komunikacija

Elektromagnetski valovi, osnova suvremenih komunikacijskih tehnologija, nisu pouzdano sredstvo, jer bilo koji elektromagnetski impuls može ne samo poremetiti komunikacijski satelit, već ga i onesposobiti. Neočekivano rješenje ovog problema predložili su znanstvenici sa Sveučilišta u Warwicku u Engleskoj i Sveučilištu York, Kanada. Na odluku su naučnici potaknuli samu prirodu, naime, kako životinje komuniciraju na daljinu koristeći miris kojim kodiraju poruku. Znanstvenici su također pokušali kodirati molekule isparavanja alkoholom pomoću revolucionarne komunikacijske tehnologije i poslali su poruku koja sadrži sljedeće: "Oh, Kanada."
Za kodiranje, prijenos i primanje takve poruke potrebni su odašiljač i prijemnik. Na odašiljaču se upisuje tekstualna poruka pomoću Arduino One (mikrokontrolera za kodiranje), koji pretvara tekst putem binarnog koda. Ovu poruku prepoznaje elektronski raspršivač s alkoholom, koji zamjenjuje "1" jednom injekcijom, a "0" kao razmak. Tada prijemnik s kemijskim senzorom hvata alkohol u zraku i dekodira ga u tekst. Poruka je pokrivala nekoliko metara otvorenog prostora. Ako se tehnologija poboljša, osoba će moći prenositi poruke na teško dostupna mjesta, na primjer, u tunele ili cjevovode, gdje su elektromagnetski valovi beskorisni.

3. Uređaj za pohranu podataka

Skladišni uređaj

Računalna tehnologija tijekom posljednjeg desetljeća napravila je veliki skok u razvoju u pogledu kapaciteta i kapaciteta za pohranu podataka. U jednom trenutku, prije 50 godina, takav skok predvidio je James Moore. Zakon je čak i dobio ime po njemu. No, moderni fizičari, naime Michio Kaku, tvrde da će zakon prestati raditi jer snaga i kapacitet računalne tehnologije ne odgovara postojećim proizvodnim tehnologijama.
Znanstvenici su sada prisiljeni tražiti alternativna rješenja za ovaj problem. Na primjer, istraživači sa Sveučilišta RMIT u Melbourneu, pod vodstvom Sharata Sriram, već kreću u stvaranje uređaja koji će simulirati rad ljudskog mozga, odnosno odjela za pohranu podataka. Nanofilm koji je kemijski programiran da pohranjuje električne naboje na principu "uključeno", "isključeno" djeluje kao "mozak". Film 10.000 puta tanji od ljudske dlake bit će ključni faktor u razvoju revolucionarnih uređaja za pohranu podataka.

2. Nanotehnologija u službi umjetnosti

Američki predsjednik Nanoport

Izgledi povezani s uporabom nanotehnologije u znanosti dugo su fascinirali društvo, ali mogućnosti su toliko velike da se ne mogu ograničiti na područja kao što su medicina, biologija i tehnologija. Primjena nanotehnologije u umjetnosti dovest će do pojave nano-umjetnosti - stvaranja sićušnog svijeta pod mikroskopom, koji će ljudi percipirati na potpuno drugačiji način. Nano-umjetnost sugerira vezu znanosti i umjetnosti. Upečatljiv primjer takve veze je portret američkog predsjednika nazvan "Nanobama", koji je 2008. godine izradio inženjer strojarstva sa Sveučilišta u Michiganu. Portret je izrađen od 150 nanocjevčica, a veličina njegova lica manja je od 0,5 milimetara.

1. Novi zapisi

Teeny Ted iz repa

Čovjek je naporno radio kako bi stvorio nešto veće veličine, najbrže u brzini i najjači u snazi ​​i snazi. Kad trebate stvoriti nešto vrlo malo, tada ne možete bez nanotehnologije. Na primjer, zahvaljujući nanotehnologiji, tiskana je najmanja knjiga na svijetu, Teeny Ted From Turnip. Dimenzije su mu 70x100 mikrometara. Sama knjiga se sastoji od 30 stranica koja sadrže slova izrađena od kristalnog silicija. Cijena knjige procjenjuje se na 15 000 dolara, a za čitanje će vam trebati ne manje skup mikroskop.

Pogledajte video: Srbija: Životinje još uvijek umiru zbog karbofurana (Prosinac 2019).

Ostavite Komentar