Возможно, когда мы слышим «нанотехнологии», мы имеем в виду то, что является настоящим, современным или будущим, но правда в том, что эта наука, которая управляет материей в крошечном измерении, использовалась довольно давно.
Чтобы попасть в контекст, важно дать определение этому слову, поэтому нанотехнология - это контроль и манипулирование материей в нанометрическом масштабе, то есть с точностью до миллиардной доли метра. Этот метод выходит за рамки просто работы в этих измерениях (задействованы другие дисциплины, такие как химия), он фокусируется на разработке, описании и производстве новых наноструктур, наноустройств и наносистем для управления формой, размером и свойствами материи. масштабирование для разработки разнообразных приложений, как гражданских, так и военных. (Дельгадо Рамос, 2008 г.)
Хотя слово нанотехнология относительно новое, о существовании функциональных устройств нанометрических размеров нет; Более того, такие структуры существовали на Земле с момента ее зарождения. Моллюск, называемый морским ушком, создает очень прочные раковины, внутренняя часть которых переливается. Этот моллюск организует карбонат кальция в виде прочных наноструктурированных единиц, соединенных клеем из углеводов и белков. Эти оболочки являются доказательством того, что структуры из наночастиц могут быть прочнее.
Не совсем ясно, в какой момент истории люди начали использовать материалы с нанометровыми размерами. Известно, что в 4 веке до нашей эры римские стеклодувы производили кристаллы, содержащие нанометровые металлы.
В Британском музее в Лондоне вы можете найти посуду этого периода, названную чашей Ликурга, эта чашка олицетворяет смерть короля Ликурга, она сделана из натриево-известкового стекла, содержащего наночастицы золота и серебра. (Пул-младший и Оуэнс, 2003 г.)
Еще один из первых признаков нанотехнологий был в культуре майя, откуда происходит «голубой майя», который состоит из органических веществ и неорганических соединений, эти элементы вместе с термическим процессом привели к кристаллизации нанометрового размера, свойства этого пигмента все еще изучается, поскольку он устойчив к течению времени, кислоте, климатическим условиям и биоразложению.
Приложения
Приложения нанотехнологий настолько разнообразны и сложны, что эксперты в данной области предпочитают говорить о «нанотехнологиях», чтобы более точно наблюдать за различными типами использования.
Некоторые примеры применения можно найти в наноструктурированных материалах, используемых в таких продуктах, как шары для гольфа, тенниса или боулинга; при производстве шин с высокими эксплуатационными характеристиками или тканей против пятен / морщин; косметика, лекарства и новые терапевтические методы лечения; в наноструктурированных фильтрах для воды и экологических решениях; вовлекаются в производственные процессы, внедряя более устойчивые или эффективные материалы (промышленный или агропромышленный сектор); разработка новых материалов в области электроники, аэронавтики, транспорта, даже при использовании более смертоносного, легкого и эффективного оружия.
Эти приложения были определены для различных целей. С одной стороны, наблюдались различные преимущества, способные перестроить материальную среду, которая нас окружает. С другой стороны, возможные последствия, которые это изменение вызовет для окружающей среды и здоровья, определены в связи с тем, что будут присутствовать новые наноструктуры, созданные людьми.
По оценкам, основные разрабатываемые приложения соответствуют:
- Сектор здравоохранения и биологических наук на 18% Химия на 12% Информационная и коммуникационная промышленность на 9% Экологические приложения на 9% Транспортный сектор на 8% Энергетика на 8% Потребительские товары 8% Строительство 6% Статьи 5% Оборона и безопасность 5% Аэрокосмическая промышленность 5% Личная гигиена 3% Текстиль 3% Продукты питания 1%
(Нанопосты, 2007)
Влияние нанотехнологий на общество более чем очевидно, с различными разработками в отрасли, экологической устойчивостью, поиском новых источников энергии.
Еда, первые бенефициары
Одним из секторов, получивших выгоду, является производство продуктов питания, в котором нанобиосенсоры могут использоваться для обнаружения патогенных микроорганизмов в продуктах питания.
Еще одно интересное применение - нанокомпозиты, они служат в производстве продуктов питания, они увеличивают механическое и термическое сопротивление, помимо уменьшения переноса кислорода в продуктах, упакованных с материалами этого типа.
Поиск новых источников энергии
Задача поиска новых источников энергии увидела сильного союзника в нанотехнологиях, возможно, солнечные элементы повышают свою эффективность за счет разработки специализированных наноструктур.
Окружающая среда
Основная цель нанотехнологий в области защиты окружающей среды - производство наноматериалов, которые не вредны для планеты или здоровья человека, а с другой стороны, сделать химические процессы менее вредными благодаря нанотехнологиям.
Очистка сточных вод - хороший пример достижений зеленой нанотехнологии. (Бернардо, 2013)
Риски и последствия
Когда речь идет о проблемах, которые приводят к большим изменениям в повседневной жизни человека, всегда будут последствия этического характера, которые служат в качестве механизмов контроля, чтобы первоначальная цель не отклонялась от целей, которые не приносят пользу человеку. Некоторые риски:
- Что обещание сократить потребление энергии и материалов с помощью нанотехнологий будет аннулировано, потому что компании увидят увеличение своих затрат на производство, использование или прогресс. Что наноструктура изменяет функционирование человека с неизвестными последствиями, поскольку Например: повреждение тканей, изменение генетической информации. О том, что преимущества нанотехнологий не распределяются справедливо среди населения, то есть населения, которое из-за нехватки ресурсов не имеет доступа к этим преимуществам, остается без внимания. Военно-политические применения нанесут ущерб правам человека, изменив концепцию войны с тайными операциями, а также с операциями по борьбе с повстанцами. Развитие нанотехнологий в сочетании с биотехнологиями,Электрокомпьютеры и так называемые когнитивные науки могут привести к преобразованию человеческой природы, изменению тела и разума в сторону чего-то лучшего, что бы ни означало «что-то лучшее».
Ожидания в отношении нанотехнологий высоки, это отражается в государственных расходах и инвестициях, которые направляются в области исследований и разработок нанотехнологий.
Нанотехнологии в бизнесе
Стоит выделить важный момент в бизнесе нанотехнологий, а именно то, что существует довольно интересный контраст между ассортиментом продуктов, которые продаются или находятся на предпродажной стадии, поскольку их немного по сравнению с огромными инвестициями, вложенными в производство продуктов., Для предпринимателей этой нише еще нужно несколько лет, чтобы созреть, потому что отдача от инвестиций в средне-долгосрочном горизонте минимальна, поскольку различные данные указывают на то, что глобальный рынок будет иметь тенденцию к этому сектору в следующем. 10 лет, с применением нанотехнологий 15% мирового производства. (Нордан, 2005)
Расходы Министерства обороны на нанотехнологии по приложениям (в миллионах долларов) Источник: Министерство обороны, 2007 г.
К этой возможной экспоненциальной тенденции следует добавить военный интерес, который не обязательно действует в рамках закона и рынка, потому что в некоторых случаях продукт уже был продан до его разработки и производства. На иллюстрации 1 вы можете увидеть основные направления военных исследований и разработок в Соединенных Штатах. (Министерство обороны, 2007 г.)
По данным Lux Research, в 2004 году объем продаж продуктов, использующих те или иные нанотехнологии, составил 12,08 миллиарда долларов (миллион долларов), а на 2008 год, по данным Científica, предполагается, что объем продаж составит 166 миллиардов долларов. (Lux Research, 2006) (Scientific, 2008).
Краткосрочные прогнозы становятся более обнадеживающими по мере выявления потенциального роста. Ожидается, что в 2010 году объем продаж Lux составит 507 миллиардов долларов. (Лоуренс, 2005) (Бейкер, 2005). Пять лет спустя, в 2015 году, будут подсчитаны продажи более триллиона долларов (миллионов миллионов) (Feder, 2004).
Инвестиции в нанотехнологии
Этот энтузиазм по поводу нанотехнологий вызвал различные правительственные схемы и инициативы по продвижению НИОКР в области нанотехнологий (см. Рисунок 2, где показаны ведущие инициативы стран).
В области финансирования, по оценкам, государственные инвестиции увеличились с 430 миллионов долларов в 1997 году до 3 миллиардов долларов в 2003 году; ситуация, в которой США внесли 25%. (Роко, 2004).
По оценкам Lux Research, в 2004 году общие глобальные расходы составили 8,6 миллиарда долларов, из которых 4,6 миллиарда долларов были предоставлены государственным сектором. Соединенные Штаты внесли 1,6 миллиарда долларов; Япония - около миллиона долларов, а Европейский Союз - чуть более миллиарда долларов.
Предполагается, что в 2005 году объем внесенного капитала увеличится до 5,9 миллиарда долларов от государственного сектора, до 4,5 миллиарда долларов от крупных и средних бизнесменов и около 500 миллионов стартапов, что в общей сложности составит 10,9 миллиарда долларов (Lux Research, 2006)., По данным Lux Research, на 2006 год в общей сложности 12,4 миллиарда долларов: 6,4 миллиарда долларов от государственного сектора, 5,3 миллиарда долларов от крупного и среднего предпринимателя и около 700 миллионов стартапов. (Холман, 2007)
Предполагается, что в 2007 году общие расходы на нанонауку и нанотехнологии во всем мире составят около 14 миллиардов долларов.
Нанотехнологии и их финансирование: на примере США, Европы и Японии. Источник: Delgado, 2008 г., и Nanosposts, 2007 г.
Вторая промышленная революция
Эту вторую, так называемую промышленную революцию, некоторые ученые каталогизируют достижения нанотехнологий, поскольку они предвидят большое экономическое влияние этой науки на промышленный сектор. Обеспечение инновационных ресурсов, автоматизация сложных процессов повлияет на отрасли в их цепочке поставок, каналах распределения и цепочках создания стоимости. Это логично повлекло бы за собой такие последствия, как кризис и исчезновение различных традиционных видов производственной деятельности.
Большинство производственных секторов стран могут испытать потрясения в своих экономических системах, они сочтут необходимым адаптировать радикальные изменения, чтобы гарантировать свою конкурентоспособность в соответствии с требованиями глобальной экономики.
Нанотехнологии и ее различные экономические сценарии: как подготовить страны
Это реальность, что странам придется, хотят они того или нет, столкнуться с проблемами, которые ставит эра нанотехнологий. Определенно важным аспектом является способ подготовиться к успешному решению проблем этой науки.
Было бы большим преимуществом сформулировать разные сценарии с разными переменными, чтобы внимательно следить за возможными изменениями. Благодаря простому факту планирования изменений он способствует осознанию, преимуществам и рискам нанотехнологий, альтернативам для их адаптации и правильному управлению.
Преимущество этого типа моделирования и планирования позволяет странам корректировать свои подходы и стратегии: инициативы, правила, инвестиции.
В сценариях долгосрочной адаптации интересно поднять следующие аспекты для стран:
- Уровень интеграции нанотехнологий в экономику Быстрая реакция за счет эффективности стратегического планирования секторов Уровень частных инвестиций Рынок труда: новые рабочие места и безработица Государственная политика Программы акселерации и НИОКР. Сотрудничество правительства и промышленности. Выгоды, полученные от нанотехнологий, производительности, социального воздействия и улучшения качества жизни. Координация национальной промышленности для управления ускоренными изменениями.
Это лишь некоторые аспекты, которые следует учитывать при адаптации стран к нанотехнологиям. Однако страны, которые лучше подготовлены и осведомлены о нанотехнологической революции, будут в лучшем положении для катапультирования национального богатства.
Выводы
Сегодня глобализация характеризуется набором проблем, требующих быстрого решения. Изменения, вызванные глобализацией, варьируются от кризиса и финансовых потрясений, порожденных развитыми странами, до сильной миграционной напряженности, дебатов по изменению климата, сокращения бедности, неравенства, воздействия на окружающую среду.
Ощутимые факты, порожденные глобализацией, заставляют страны думать, что стадия нанотехнологий - это реальность, и что важно быть готовым, если вы хотите оставаться конкурентоспособными.
Тезисное предложение
Тема: «Разработка нанобиосенсоров с применением идентификации патогенов в продуктах питания».
Цель: Профилактика заболеваний, вызванных употреблением зараженной пищи. Это предотвращается с помощью нанобиосенсоров, которые диагностируют пищу перед ее употреблением. Он может быть ориентирован на развивающиеся страны или пациентов с тяжелыми заболеваниями.
Библиография
- Бейкер, С. (14 января 2005 г.). Бизнес нанотехнологий. США: Business Week, Бернардо, А. (15 октября 2013 г.). Получено с Blogthinkbig.com: http://blogthinkbig.com/nanotecnologia-aplicaciones/Científica. (2008). Отчет о возможностях нанотехнологий (3-е изд.). США Дельгадо Рамос, GC (2008). Политическая экономия нанотехнологий. Нано-мир, 1 (1), 87-94. Получено из файла: /// C: /Users/VAMPIRO/Downloads/53564-151783-1-PB.pdf Министерство обороны. (26 апреля 2007 г.). Исследования и разработки в области оборонных нанотехнологий. США Федер Б. (26 мая 2004 г.). The International Herald Tribune, Холман, М. (8 марта 2007 г.). Ведущие нации в области нанотехнологий видят, что их лидерство разрушается. США: Lux Research, Лоуренс С. (2005). Нанотехнологии растут. Финансирование НИОКР удвоилось в 2004 г. США: Technology Review.Lux Research. (2006). Отчет о нанотехнологиях.Обзор инвестиций и исследования рынка нанотехнологий. Нью-Йорк, США: Lux Research. Нанопосты. (2007). Государственная политика и инициативы в области нанотехнологий во всем мире. Канада, Нордан, М. (29 июня 2005 г.). Нанотехнологии: в каком положении находятся США? Lux Research. Свидетельство перед комитетом Палаты представителей по науке А. Педро Муньос (2015). Нанотехнологии - экономика как стратегия на будущее. Испания: Университет Аликанте, Пул-младший, К. и Оуэнс, Ф. (2003). Введение в нанотехнологии. Барселона: Reverte.Roco, М. (2004). «Наноразмерная наука и инженерия: инструменты объединения и преобразования. Журнал Айше, 50 (5).где стоят США? Lux Research. Свидетельство перед комитетом Палаты представителей по науке А. Педро Муньос (2015). Нанотехнологии - экономика как стратегия на будущее. Испания: Университет Аликанте, Пул-младший, К. и Оуэнс, Ф. (2003). Введение в нанотехнологии. Барселона: Reverte.Roco, М. (2004). «Наноразмерная наука и инженерия: инструменты объединения и преобразования. Журнал Айше, 50 (5).где стоят США? Lux Research. Свидетельство перед комитетом Палаты представителей по науке А. Педро Муньос (2015). Нанотехнологии - экономика как стратегия на будущее. Испания: Университет Аликанте, Пул-младший, К. и Оуэнс, Ф. (2003). Введение в нанотехнологии. Барселона: Reverte.Roco, М. (2004). «Наноразмерная наука и инженерия: инструменты объединения и преобразования. Журнал Айше, 50 (5).
