Κάθε μέρα πλησιάζουμε στο αναπόφευκτοη επανάσταση που επέφερε η νανοτεχνολογία. Δημιουργούμε νέες συσκευές, έχουμε μοναδικό υλικό για το οποίο δεν έχουμε σκεφτεί προηγουμένως. Η χρήση της νανοτεχνολογίας στην καθημερινή ζωή κατέστησε δυνατή την αλλαγή του σχήματος των αντικειμένων που μας γνωρίζουν. Ως αποτέλεσμα, έχουμε εντελώς διαφορετικές, αλλά χρήσιμες ιδιότητες της ουσίας. Η πραγματικότητα γύρω μας γίνεται λιγότερο επικίνδυνη και πιο ευνοϊκή για μια άνετη ζωή. Ένα ενδεικτικό παράδειγμα: μείωση των συνηθισμένων διαστάσεων των χρησιμοποιημένων ηλεκτρικών συσκευών στο μέγεθος των νανοσωματιδίων που δεν είναι ορατά στο ανθρώπινο μάτι. Οι υπολογιστές γίνονται μικρότεροι αλλά πολύ πιο αποτελεσματικοί. Η νανοτεχνολογία στην καθημερινή ζωή και στη βιομηχανία έχει αλλάξει σημαντικά τα πάντα γύρω μας.
Είναι δυνατόν να δημιουργήσουμε μια τέτοια τεχνητή μορφήνοημοσύνη που θα μπορούσε να ικανοποιήσει οποιαδήποτε από τις ανάγκες μας; Η απάντηση έγκειται στην ορθολογική χρήση των τελευταίων εξελίξεων. Η νανοτεχνολογία είναι ο δρόμος προς το μέλλον καθώς επηρεάζει όλες τις πτυχές της ζωής μας. Η χρήση της νανοτεχνολογίας προσφέρει πολλές ευκαιρίες, αλλά εγείρει επίσης ορισμένες ανησυχίες.
Παράθυρο στον ναό κόσμο
Ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάς επιτρέπει να κοιτάξετεμικρόκοσμος. Είναι πολύ δύσκολο να παρατηρήσετε αμέσως τη νανοτεχνολογία στην καθημερινή ζωή χωρίς ειδικό εξοπλισμό, καθώς είναι τόσο μικρά που δεν διακρίνονται με γυμνό μάτι. Σε αυτήν την κλίμακα οι ουσίες εμφανίζουν τις πιο ασυνήθιστες και απροσδόκητες ιδιότητες. Η χρήση τέτοιων ιδιοτήτων υπόσχεται μια μοναδική τεχνολογική επανάσταση. Παρέχουν ριζικά νέες δυνατότητες, όπως τον έλεγχο του ανθρώπινου σώματος και του περιβάλλοντος.
Η ιστορία της εμφάνισης της νανοτεχνολογίας
Όλα ξεκινούν τη δεκαετία του '80 του ΧΧ αιώνα μετην εφεύρεση ενός οργάνου που ονομάζεται μικροσκόπιο σήραγγας σάρωσης (STM). Ο καθηγητής του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνια Τζέιμς Τζιμτσέσκι πέρασε όλη την επαγγελματική του ζωή στον κόσμο της νανοκλίμακας Είναι ένας από τους πρώτους ανθρώπους στον κόσμο που κατάφερε να μελετήσει την ύλη στο επίπεδο των απίστευτα μικρών ποσοτήτων, τα εκατοστά του χιλιοστού. Αυτά τα μικροσκόπια σας επιτρέπουν να μελετήσετε την επιφάνεια με τον ίδιο τρόπο που ο τυφλός διαβάζει το Braille. Τότε κανείς δεν θα μπορούσε να υποψιαστεί πόσο χρήσιμη θα ήταν η νανοτεχνολογία στην καθημερινή ζωή και τη βιομηχανία.
Αρχή εργασίας με νανοσωματίδια
Το μικροσκόπιο σάρωσης χρησιμοποιεί έναν ανιχνευτήπου έχει πάχος βελόνας 1 ατόμου. Όταν πλησιάζει μόνο μερικά νανόμετρα στο δείγμα, τα ηλεκτρόνια ανταλλάσσονται με το πλησιέστερο νανοσωματίδιο. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται φαινόμενο σήραγγας. Το σύστημα ελέγχου καταγράφει την αλλαγή στο ρεύμα σήραγγας και τώρα, βάσει αυτών των πληροφοριών, πραγματοποιείται ακριβέστερη κατασκευή της επιφανειακής τοπογραφίας του υπό μελέτη δείγματος. Το λογισμικό μετατρέπει τα ληφθέντα δεδομένα σε μια εικόνα που δίνει στους επιστήμονες το κλειδί για έναν νέο κόσμο που χρησιμοποιεί τη νανοτεχνολογία στην καθημερινή ζωή και σε άλλες βιομηχανίες.
Σύμφωνα με τον James Dzhimzewski, ευχαριστώΜε ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης, οι επιστήμονες έχουν συλλάβει εικόνες ατόμων και μορίων για πρώτη φορά και κατάφεραν να μελετήσουν το σχήμα τους. Αυτό έγινε μια πραγματική επανάσταση στην επιστήμη, επειδή οι επιστήμονες άρχισαν να βλέπουν πολλά πράγματα με έναν εντελώς διαφορετικό τρόπο, δίνοντας προσοχή στις ιδιότητες των μεμονωμένων ατόμων και όχι σε εκατομμύρια και δισεκατομμύρια σωματίδια, όπως ήταν στο παρελθόν.
Πρώτες ανακαλύψεις
Η χρήση νέων τεχνολογιών οδήγησε σεεκπληκτική ανακάλυψη. Όταν η συσκευή πλησίασε το άτομο σε απόσταση 1 νανομέτρου, δημιουργήθηκε ένας δεσμός μεταξύ αυτού και του ατόμου. Αυτή η δυνατότητα κατέστησε δυνατή την εύρεση τρόπου μετακίνησης μεμονωμένων μικροσωματιδίων. Χάρη σε αυτήν την ανακάλυψη, κατέστη δυνατή η χρήση της νανοτεχνολογίας για μια άνετη ζωή.
Όπως εξήγησε ο James Dzhimzewski, καθηγητήςΤο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, το μικροσκόπιο σήραγγας σάρωσης κατέστησε δυνατή την πρακτική επαφή με μόρια και άτομα. Για πρώτη φορά, οι επιστήμονες κατάφεραν να χειραγωγήσουν άτομα στην επιφάνεια της ύλης και να δημιουργήσουν δομές που δεν θα μπορούσαν να φανταστούν πριν.
Αυτή η νέα ανακάλυψη (η ικανότητα παρατήρησης και χειρισμού των μικρότερων σωματιδίων που αποτελούν την ύλη) κατέστησε δυνατή τη χρήση νανοτεχνολογίας σε όλες τις βιομηχανίες, χωρίς εξαίρεση.
Ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας
Ο φυσικός και φιλόσοφος Etin Wedge πιστεύει ότι η πιθανότητα μιας τεχνολογικής ανακάλυψης λόγω της νανοτεχνολογίας είναι αρκετά πραγματική, αλλά από πολλές απόψεις αυτό βασίζεται στον ενθουσιασμό του επιστήμονα.
Αυτή η δήλωση ήταν η ώθηση για την αρχήπολυάριθμες μελέτες που κατέστησαν δυνατή την εφαρμογή τόσο προηγμένων τομέων της επιστήμης και της τεχνολογίας όπως η μικροηλεκτρονική, η πληροφορική, η έρευνα πυρηνικής ενέργειας, η μικροβιολογία, η τεχνολογία λέιζερ, η ιατρική και πολλά άλλα.
Νανοτεχνολογία: παραδείγματα
Στην καθημερινή ζωή υπάρχουν τόσες πολλές αντιληπτές, αλλά πολύ σημαντικές ουσίες, η παρουσία των οποίων δεν υποψιαζόμαστε καν! Ας δούμε τα πιο εντυπωσιακά παραδείγματα:
- Σύγχρονα τηλέφωνα. Χάρη στη χρήση της νανοτεχνολογίας,τη δυνατότητα εξοπλισμού smartphone, iPhone και άλλων συσκευών με ειδικούς αισθητήρες που λειτουργούν ως προστασία. Ακόμα και με σπασμένο γυαλί, τα μικροτσίπ δεν σταματούν να λειτουργούν.
- Οδοντόκρεμα. Παλαιότερα, κανείς δεν σκέφτηκε γιατίτο καθαριστικό δοντιών είναι διαφορετικό. Όλα αυτά οφείλονται στην παρουσία ορισμένων νανοσωματιδίων. Για παράδειγμα, ο υδροξυαπατίτης ασβεστίου, ο οποίος είναι αόρατος με γυμνό μάτι, βοηθά στην επιδιόρθωση του κατεστραμμένου σμάλτου και στην προστασία των δοντιών από την τερηδόνα.
- Εμπλαστρο. Η νανοτεχνολογία στην καθημερινή ζωή βρίσκεται στα περισσότερααπροσδόκητα αντικείμενα. Για παράδειγμα, ένα συνηθισμένο αυτοκόλλητο σοβά. Έχει μια ασημένια νανοστοιβάδα που προωθεί την ταχεία επούλωση και έχει αντιβακτηριακές ιδιότητες
- Βαφή αυτοκινήτου. Σύγχρονα χρώματα αυτοκινήτων, χάρη στοΤα νανοσωματίδια μπορούν να καλύψουν ρηχά γρατσουνιές και άλλες κοιλότητες που σχηματίζονται στο σώμα. Περιέχουν μικροσκοπικές μπάλες που παρέχουν αυτό το αποτέλεσμα.
