Нанотехнологии и их социальные преимущества

С доисторических времен человек искал способы улучшить свой образ жизни, пытаясь воспользоваться тем, что природа делает доступным для него, и преобразовывая их, чтобы получать более качественные продукты со свойствами, направленными на удовлетворение конкретных потребностей.

Некоторые исторические записи указывают на то, что в 4 веке до нашей эры римские стеклодувы изготавливали определенные кристаллы с нанометровыми металлами, например чашу, символизирующую смерть самого царя Ликурга, в материалах которой содержатся мельчайшие частицы золота и серебра. разработки, которые были стекло и известь.

Нанотехнологии были созданы как область исследований в 1959 году, когда была проведена конференция под названием «Внизу много всего», которую провел Ричард П. Фейнман.

С развитием нанотехнологий можно производить электронные структуры в нанометровом масштабе, такие как лазерные устройства, память для компьютеров, которые могут хранить бесконечное количество данных, в таких областях, как молекулярная инженерия, можно производить биосенсоры для использования на людях и животных. для изучения состояния здоровья и приема лекарств.

Нанотехнологии больше не являются перспективой в сегодняшнем мире и стали реальностью, которая представляет собой мощный инструмент для будущего человечества из-за огромных возможностей, которые она открыла для различных областей, таких как биология, медицина, автомобильная промышленность, текстиль и электроника среди многих других демонстрируют это.

Маленький мир: нанотехнологии, их достижения и социальные преимущества

Строительство пирамид в Египте, а также в доиспанской Мексике является ярким примером этой способности, однако точный момент в истории, когда человек начал использовать материалы в нанометрической форме, специально не установлен. (Гутьеррес и др., 2015 г.)

Однако некоторые исторические записи указывают на то, что в течение 4 века до нашей эры римские стеклодувы изготавливали определенные кристаллы с нанометровыми металлами, такие как чаша, символизирующая смерть самого царя Ликурга и содержащая мельчайшие частицы золота и серебра. производство материалов, которые были стеклом и известью, и по этой причине его цвет находится между зеленым и ярко-красным, когда свет попадает внутрь

В настоящее время в результате тысячелетней эволюции появилась нано-наука, вклад которой, хотя этот термин кажется трудным для понимания, становится все более важным и выдающимся.

Нанонаука, также известная как технология из-за использования фундаментальных и прикладных исследований, может быть определена как: набор методологий и знаний, направленных на изучение, разработку и характеристику функциональных структур с размерами меньше нескольких десятков нанометров, один нанометр эквивалентен 0,00000001 м. Изучение этих структур состоит из анализа структурных, магнитных и механических, химических свойств и их взаимодействия с другими структурами.

В настоящее время нанометр принят в СИ. Подобно приблизительному измерению атомов и молекул, составляющих материю, если вы подумаете о размере человеческого волоса, который в среднем составляет 75000 нм, двойная спираль ДНК имеет толщину 2 нм, вы можете понять, насколько она мала. что оказывается нанометром.

«Наночастицы должны учитывать три аспекта: размер от 1 до 100 нм, то, что материалы и их свойства изменяются в этом диапазоне, а также наличие контроля и понимания того, что они производятся». (Гутьеррес и др., 2015 г.)

Что касается изменения свойств, золотую монету можно сравнить с слитком того же самого и той же чистоты, но в гораздо меньшем масштабе, они имеют те же физические и химические свойства, что и первый образец, и если монета была разделена в равных частях каждый из них продолжал бы оставаться золотым, блестящим и обладать характеристиками слитка.

Однако, если этот процесс деления продолжится и достигнет наноуровня, можно будет отметить, что наноскопический золотой фрагмент больше не будет золотым и может быть красным, оранжевым, пурпурным и даже зеленым в зависимости от размера.

Нанотехнология была создана как область исследований в 1959 году, когда была проведена конференция под названием «Внизу много всего», которую Ричард П. Фейнман провел на ежегодном собрании Американского физического общества в своем выступлении. что законы природы не препятствуют способности работать на молекулярном уровне, на котором атом за атомом обрабатываются, и гарантируют, что квантовая механика не исключает возможности создания крошечных машин; по сравнению с размером молекулы.

Однако только в 80-е годы нанотехнологии стали выделяться в научной сфере, когда появились более подходящие методы для более детального изучения наноструктур, в 1981 году был разработан способ получения металлических сборок с помощью концентрированного лазера, который сможет испарять металлы. и генерировать плазму.

История нанотехнологий

Существенные аспекты

ИСТОРИЧЕСКИЕ ФАКТЫ
Год	Мероприятие
450 г. до н.э.	Возникновение философии школы атомистов (установившей, что атомы - неделимый блок, из которого состоит материя)
1918	Фейнман родился в Нью-Йорке
1965	Его исследования в области электродинамики привели его к присуждению Нобелевской премии по физике.
1974	Норио Танагучи устанавливает концепцию нанотехнологий, в этом году она начинает расти, и все больше ученых работают над различными темами.
1980	Возникает идея, что к атомам может прикоснуться Эрик Дрекслер, которому удается манипулировать атомами и молекулами.
1985	Впервые было обнаружено, что фуллерен или C60 обладает физическими, химическими, математическими и эстетическими характеристиками и является третьей наиболее стабильной формой углерода.
1986	Дрекслеру удается опубликовать первую книгу по нанотехнологиям под названием «Двигатели созидания: грядущая эра нанотехнологий».
1987	Состоялся первый симпозиум по нанотехнологиям, организованный Массачусетским технологическим институтом.
1990	Компании IBM удалось написать логотип компании в атомном масштабе с 35 атомами ксенона, крошечным листом кристаллического металла и туннельным микроскопом, который делает изображения поверхностей на атомном уровне и может использоваться в воде, воздухе и жидкости.
1997	Была создана первая компания, занимающаяся разработкой материалов с нанотехнологической структурой, которая интегрирует их в продукты из различных областей.
2000	Президент Уильям Дж. Клинтон говорил о важности нанотехнологий для науки и технологий и в феврале того же года объявил об инвестировании 497 миллионов долларов в создание межведомственной Национальной инициативы по нанотехнологиям, целью которой было создание коалиции. широко базируется в академических кругах на частном и государственном уровне для расширения исследований в области нанонауки и нанотехнологий.
2014	Было отмечено 40-летие появления слова нанотехнологии. За все эти годы было сделано множество открытий, однако в этой области еще есть много областей для изучения.

Преимущества атомной работы

Преимущества работы атом за атомом заключаются в том, что существуют меньшие структуры, что дает большие преимущества еще и потому, что чем ближе к атомному пределу, предел классической физики превышается, и именно тогда материалы они ведут себя совершенно иначе, чем в макроскопическом состоянии.

Будь то металл, жидкость или твердое тело, он станет материалом, который будет отличаться по таким аспектам, как твердость, эластичность, тепловая, магнитная, а также электрическая проводимость, и в стратегических условиях он будет лучше расположен в нанометрическом масштабе, и это как раз взаимосвязь между площадью. и объем, который превращается в потенциал для ускорения процессов каталитической реакции.

Таким образом, некоторые области, связанные с окружающей средой, здоровьем, энергетикой, а также промышленность могут получить выгоду.

Применение нанотехнологий

Также говорят о возможностях изготовления нанопроводов и нанотранзисторов, которые собираются и скомпонованы в виде схем, что приведет к созданию тысяч устройств быстрее и с меньшими финансовыми ресурсами.

Нанотехнологии и их влияние на общество

Медицина и здоровье - это области, которые требуют изучения многих аспектов, и для достижения прогресса в области нанотехнологий это сулит различные выгоды для общества.

Среди основных направлений исследований в этой области - создание новых медицинских продуктов, которые могут облегчить доставку лекарств на месте, методы диагностики, наблюдение за пациентом и менее инвазивные операции с максимально быстрым восстановлением.

В настоящее время существуют умные таблетки, которые обеспечивают неинвазивную терапию, так что они достигают своей цели, не вызывая побочных эффектов, они также используются при производстве искусственных органов, тканей и имплантатов, которое осуществляется с использованием несовместимых наноматериалов.

Некоторые из приложений на будущее включают устройства, способные достигать измененных клеток, таких как опухоли, а также вызывать менее инвазивные методы лечения.

Что касается онкологических больных, то видение будущего состоит в том, что можно будет назначать определенные методы лечения для каждого типа заболевания и каждого пациента и применять более индивидуализированную медицину с меньшим количеством побочных эффектов. (Допазо, 2015)

«С другой стороны, испанский генеральный директор компании Biomedal Анхель Себолла объяснил, что антитело - это природный нанотехнологический препарат. Использование моноклональных антител для лечения таких заболеваний, как рак, ревматоидный артрит, дает бесчисленные преимущества, поскольку они безопасны, они достигают почти всего тела, специфичны, стабильны и сокращают время развития ». (Санс, 2014)

Ткани нанотехнологий

Ткани с нанотехнологической отделкой очень мало представлены на рынке, они не являются синтетическими, но также растительными и натуральными, и в них можно включать любые наночастицы на поверхности, сохраняя те же характеристики, свойства, мягкость, сиять и падать.

Примером этого может быть хлопок. Примерно в 2000 году нанотехнологии начали использоваться в текстильных лабораториях и добавили к эре высоких технологий, они достигли большего прогресса в качестве и преимуществах. Такие как:

Эстетика: изделия устойчивы к пролитию жидкости, но не впитываются, они не мнутся и не оставляют пятен.

Терапевтические: обладают некоторыми качествами, помогающими при таких состояниях, как варикозное расширение вен и растяжки, тоник для мышц и молекулярный баланс.

Протекторы: содержат бактерицидные свойства, защиту от лучей UVB / UVA, защиту от загрязнения и вредных газов. Чаще всего используются бактерициды, изготовленные из частиц серебра. Потому что он обладает естественными антибактериальными свойствами, которые усиливаются, когда металл образует очень маленькие частицы размером от 10 до 20 нанометров каждая.

Что касается терапевтов, то несколько лет назад нижнее белье было создано с увлажняющими веществами между волокнами внутри микрокапсул. Этот тип нанотехнологий позволяет управлять увлажнением кожи, высвобождая увлажняющий крем по мере необходимости.

Еще один продукт, который только что вышел на рынок, - это джинсы для тонирования мышц и молекулярной балансировки. Они подвергаются обработке с использованием наночастиц в их волокнах, и за счет воздействия тепла наночастицы способны генерировать такую небольшую, но идеальную энергию для активации и уравновешивания молекул тела.

сельское хозяйство

Начиная с нанобиотехнологии, появляется возможность конструировать растения, используя манипуляции с семенами. Большинство исследований в этой области основано на разработке новых методов с использованием наночастиц, позволяющих вводить ДНК.чуждый клетке.

«Например, исследователи из лаборатории Ок-Ридж открыли наноразмерную технику, позволяющую одновременно вводить ДНК в миллионы клеток. Миллионы углеродных нановолокон с прикрепленной синтетической ДНК были созданы для роста из кремниевого чипа. Затем живые клетки сталкиваются с волокнами, которые проникают в них, и при этом вводят в них ДНК. После введения синтетической ДНК она экспрессирует новые белки и новые признаки, которые в настоящее время не исследуются. Нанометрические пестициды: инкапсулированные яды. "(Quintili, 2012)

Кроме того, в настоящее время промышленность, занимающаяся производством пестицидов, решает использовать нанометрические активные ингредиенты, а основные агрохимические компании в мире проводят исследования и разработки, чтобы получить новые наноразмерные формулы для производства пестицидов.

Вывод:

Нанотехнологии - это инструмент, который направлен на поиск решений для различных условий жизни человека, однако в этой области еще многое предстоит изучить, чтобы результаты этих разработок принесли наилучшие выгоды для общества, в настоящее время многие из них Ожидается, что дисциплины, в которых проводятся нанотехнологические исследования, и их приложения произведут революцию в условиях жизни человечества в будущем.

Библиографические ссылки

АНАЯ, DM (2007). НАНОТЕХНОЛОГИИ: ИСКУССТВО МАНИПУЛЯЦИИ АТОМОМ С ПОМОЩЬЮ АТОМА. ЯДЕРНАЯ СРЕДА.

ДОПАЗО, А. (2015). МИКРО- И НАНОТЕХНОЛОГИИ В МЕДИЦИНЕ: ДНК-ЧИПЫ ИЛИ МИКРОМАТЧИКИ. НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ОНКОЛОГИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

GUTIERREZ, ET AL (2015). НАНОТЕХНОЛОГИИ 40 ЛЕТ ПОЯВЛЕНИЯ: ДОСТИЖЕНИЯ И ТЕНДЕНЦИИ. CIIDIT FIME- УАНЛ.

КВИНТИЛИ, М. (2012). НАНОНАУКА И НАНОТЕХНОЛОГИИ… МАЛЕНЬКИЙ МИР. SCIELO, НОУТБУКИ ЦЕНТРА ДИЗАЙН-КОММУНИКАЦИОННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

САНЦ, Э. (27 ИЮНЯ 2014 г.). ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО. ПОЛУЧЕННО ОТ ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНОГО:

Международная система единиц

Дезоксирибонуклеиновая кислота

Скачать оригинальный файл