Что такое нанотехнологии?

Расскажите аудитории о том, что такое нанотехнологии, где они применимы, достижениях и какие преимущества они приносят человечеству.

Большинство из нас когда-либо слышали слово «нанотехнология» в своей жизни, но очень немногие знают, каково истинное значение этого слова, хотя обычно оно относится к вещам очень маленького размера. Однако связь с малым верна, но с точки зрения приложений мало кто знает наверняка, для чего можно использовать нанотехнологии.

Хотя это относительно новая технология, она имела чрезвычайно необузданный и быстрый рост за время своего небольшого существования, можно с уверенностью сказать, что нанотехнология - одна из наук завтрашнего дня.

Многие страны начали инвестиционные программы для дальнейшего изучения этой науки, поскольку она имеет большое значение для различных видов деятельности, таких как образование и обучение, а также для различных социальных факторов.

ЧТО ТАКОЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ?

«Нанотехнология - это новый подход, направленный на понимание и освоение свойств материи в наномасштабе». (Шуленбург, 2004 г.)

С помощью предыдущего определения мы можем немного лучше узнать, что такое нанотехнология, однако это понятие немного шире, чем кажется на самом деле. Однако, прежде всего, чтобы придать правильное значение этому определению, мы должны знать, что означает слово нано, поскольку мы относим его только к малому, однако мы не знаем, насколько маленьким является что-то такого размера.

На веб-сайте wordreference говорится, что слово «нано» означает «миллионная часть», однако понять, насколько она мала, непросто, поскольку ссылочная величина нано-размера может быть длиной молекулы.

При таком размере материя обладает чрезвычайно интересными и важными свойствами, предлагая возможные решения многих проблем, которые возникают сегодня, используя:

Материалы Компоненты Малые системы

Эти небольшие системы имеют большие преимущества, поскольку они намного легче, быстрее и производительнее.

Однако решения, которые могут предоставить нанотехнологии, предназначены не только для промышленной области, но также приносят пользу окружающей среде, что позволяет решить некоторые экологические проблемы, благодаря процессам и продуктам, которые могут быть получены с помощью нанотехнологии могут быть:

Лучшая адаптация к конкретным областям применения. Можно получить значительную экономию ресурсов. Выбросы загрязняющих веществ и отходов, образующиеся при использовании этого типа технологий, значительно меньше, чем при использовании процесса или продукта в обычных масштабах.

Сегодня многие страны уже вкладывают значительные средства в понимание и использование нанотехнологий на регулярной основе. Однако европейские страны начали инвестирование ресурсов в знания о нанотехнологиях в десятилетие 90-х годов.

Это позволило получить больше знаний и принести пользу как обществу, так и промышленности.

И именно так мы можем понять, что человеческая цивилизация возлагает большие надежды на будущее нанотехнологий, однако все еще трудно представить, что нанотехнологии уже есть в настоящем и что это больше не научная фантастика.

Вот почему мы называем это технологией будущего, которая, по мнению многих ученых, может снова произвести революцию в обществе, как это сделала микроэлектроника в середине 20 века. До сегодняшнего дня считается, что преимущества этой науки могут быть неограниченными, поэтому при использовании этой технологии будут возникать побочные эффекты, или, так сказать, «риски» из-за интенсивного использования, которое она может быть предоставлена.

Таким образом, переход от лабораторий к рынку является в некоторой степени неопределенным, поскольку может оказаться, что он принесет очень большие экономические выгоды компаниям, которые разрабатывают и исследуют эту технологию настолько эффективно, насколько это возможно, или что моральное и этическое воздействие может быть очень большим., Вот почему всегда с чем-то новым, необходимо оценивать преимущества и побочные эффекты, которые могут быть связаны с этим, как если бы это было новое лекарство, которое будет выпущено для лечения некоторой болезни.

МИР НЕВИДИМОГО

Когда мы анализируем перспективу мира с нашей точки зрения как людей, малость не заставляет нас чувствовать себя больше, но как-то озадачивает нас, так много раз предполагается, что мир крошечных объектов не существует, и это абсолютно нормально, поскольку наши глаза не готовы видеть очень маленькие объекты. Однако, если бы мы увидели что-нибудь в микроскоп, мы бы поняли, что существует гораздо больше вещей, таких как:

Клетки Бактерии Вирусы Молекулы Атомы

Вот как мы можем сказать, что мир невидимого столь же велик, как и вселенная, и, принимая во внимание, что для нас чрезвычайно важно иметь возможность приблизиться к величию малого.

За прошедшие годы стало возможным обнаружить, что использование нанотехнологий принесло с собой большое количество преимуществ и применений для жизни человека, хотя нашему разуму это довольно трудно понять. Далее будет упомянуто о применении нанотехнологий по сей день.

НАНОМАТЕРИАЛЫ

«Наноматериалы - это материалы с морфологическими свойствами меньше микрометра по крайней мере в одном измерении». (Диас дель Кастильо, 2012)

Наноматериалы имеют разные типы свойств, и все они зависят от их состава и движения электронов через него.

Наноматериалы имеют классификацию, данную Агентством по окружающей среде (EPA), это агентство считает, что существует четыре типа наноматериалов, которые:

На углеродной основе. Они состоят в основном из углерода и имеют разные формы, такие как полые сферы, эллипсоиды или трубки на основе металлов. Эти наноматериалы включают квантовые точки, наночастицы золота, серебра и оксиды металлов, такие как диоксид титана, дендримеры. Это наноразмерные полимеры, состоящие из разветвленных единиц, которые объединяют наночастицы с другими или с более крупными материалами. (Диас дель Кастильо, 2012)

НАНО-ИНСТРУМЕНТЫ

Нано-инструменты - это инструменты, которые позволяют нам видеть и манипулировать элементами нанометрового размера с невообразимой простотой, однако возможность использовать эти инструменты требует технических знаний. Без квантовой физики раньше было бы невозможно разработать нано-инструменты.

«Эти нано инструменты имеют множество применений, например, в медицине, биологии и биохимии». (Лопес Мартинес, 2008)

Это привело к тому, что нано-инструменты постоянно развиваются.

нанохимии

«Нанохимия - это все виды деятельности нанонауки и нанотехнологий, которые объединяют использование традиционных подходов и инструментов химии для создания, разработки и изучения объектов, обладающих полезными свойствами благодаря своим наноскопическим размерам». (Veciana, 2008)

Как видно из вышеупомянутого определения, нанохимия чрезвычайно важна для анализа объектов наноразмерных размеров, с помощью которых можно достичь определенного преимущества в различных областях, таких как:

Энергия Коммуникация и информационные технологии Здоровье Качество жизни Транспорт

Вот почему эта область нанотехнологий должна быть тщательно изучена, поскольку экономический эффект, который она может произвести, очень важен.

НАНОЭЛЕКТРОНИКА

Наноэлектроника - это в основном использование нанотехнологий для создания электронных компонентов наноразмеров.

Наноэлектроника регулярно используется для производства транзисторов и процессоров, которые используются в современных устройствах, таких как компьютеры, сотовые телефоны, игровые приставки и т. Д.

Наноэлектроника рассматривается как следующий шаг в развитии микроэлектроники, поскольку с помощью наноэлектрических элементов можно повысить эффективность электронных компонентов.

НАНОТЕХНОЛОГИИ И ОБЩЕСТВО

Как мы видели на протяжении всей истории человечества, технологии развивались, делая наш образ жизни совершенно другим с течением времени, поскольку новые технологии представлены, чтобы сделать нашу жизнь более комфортной в некоторых аспектах., Раньше технологические изменения наблюдались медленно, мы видим это в создании колеса, резьбе по камню, сельском хозяйстве, металлургии и т. Д., Однако в последние годы технологические изменения происходят так быстро, что мы только привыкаем к технологии, когда другая уже появляется.

Что случится в будущем? Возникнет ли новая промышленная революция? Возможно, это вероятно, но для всего этого новым технологиям придется начать беспокоиться об окружающей среде и ее устойчивости.

По мере развития технологий для человеческой жизни было создано много положительных аспектов, однако они не были полностью полезными, поскольку были созданы некоторые отрицательные аспекты, такие как:

Чрезмерная эксплуатация ресурсов Экологический ущерб Социальное неравенство Региональный дисбаланс

«Уже точно известно, что нанотехнологии являются неотъемлемой частью промышленности и способом, которым мы будем выполнять нашу повседневную деятельность. Общество существенно изменится в течение 21 века вслед за головокружительной скоростью изменений, начавшихся в последней трети прошлого века »(Испанский фонд науки и технологий, 2008 г.)

Так мы узнаем, что нанотехнологии найдут множество применений в экономических аспектах большинства стран, однако есть и другие аспекты, в которых они могут иметь прямые последствия.

«НАНО» + «БИО» + «ИНФОРМАЦИЯ» + «КОНВЕРГЕНЦИЯ» NBIC

Промышленные изменения, возникшие в истории, были связаны с объединением различных технологий. Как правило, изолированные технологии - невероятный инструмент для решения конкретных проблем, однако после их решения они достигают процесса стагнации, и это влияет на создание устаревших продуктов без каких-либо инноваций.

Когда две или более дисциплины сходятся, могут быть созданы новые технологии, при этом во многих случаях одна дисциплина не может генерировать этот тип знаний по отдельности. Ярким примером является новая цифровая эра, в которой мы живем сегодня, которая облегчает взаимосвязь между всеми людьми в нашем мире.

Точно так же, как возникла цифровая эпоха, можно сказать, что нанотехнологии - это конвергенция или объединение различных дисциплин, которые позволяют нам взглянуть и понять, что такое наномир, чтобы получить преимущества и знания о нем., Так мы приходим к новой конвергенции дисциплин и знаний, которая приводит к конвергенции NBIC, которая представляет собой объединение следующих наук:

«NANO» имеет атомы как единицу, а молекулы «BIO» имеют белки как единицу, а гены «INFO» имеют единицу информационных битов. «COGNO» имеет нейроны как единицы (Испанский фонд науки и технологий, 2008 г.)

Как видно в каждой из дисциплин, которые только что были упомянуты, есть хорошо известные единицы, все они имеют разные размеры, охватывающие микро, макро и наночастицы.

«Целью этой конвергенции является производство нано-биоустройств, которые влияют на наше здоровье, позволяют нам лучше взаимодействовать между нами и окружающей средой и генерируют информацию, с помощью которой можно принимать адекватные решения». (Испанский фонд науки и технологий, 2008 г.)

Это новое знание, называемое конвергенцией NBIC, разрабатывается для того, чтобы мы, люди, могли получить много преимуществ, имплантируя наноустройства в наши тела, тем самым увеличивая продолжительность жизни каждого человека, так что наноустройства могут иметь возможность отслеживать состояние нашего здоровья в режиме реального времени и связываться с медицинскими центрами, которые могли бы лучше диагностировать информацию, которую могут генерировать эти устройства.

Не только вышеперечисленное может быть единственной пользой для нашего здоровья, но также считается, что эти наноустройства обладают способностью бороться с опухолью на ее ранних стадиях, могут быть изготовлены биоразлагаемые протезы или даже части нашего тела могут быть восстановлены, например, те из людей, у которых было повреждение спинного мозга в результате какого-либо несчастного случая, с которым они когда-либо попали. Однако, как хорошо известно, у всего есть две стороны медали: с одной стороны, есть преимущества, которые могут принести эти новые знания, а с другой стороны, слаборазвитые страны могут ввести какие-то ограничения или правила из-за увеличения уровень жизни людей, который принесет с собой ограниченные ресурсы, увеличение числа пожилых людей и т. д.Именно здесь наука ограничивается способностью создавать новые технологии, которые могут помочь нам улучшить качество жизни.

Аналогичным образом, поскольку упоминаются прямые выгоды для человека, можно также сказать, что они хотят, чтобы качество жизни продолжало улучшаться во всем мире, делая упор таким же образом на минимизацию агрессии, которая может быть нанесена нашей планете, таким образом нанотехнологии это может быть полезно для окружающей среды, а значит, мы сможем предоставить инструменты, с помощью которых мы могли бы гарантировать, что наша планета не станет хрупкой.

ВЫВОД

Как можно было заметить, нанотехнологии находят множество применений в окружающей среде человека, будь то в области электроники, здравоохранения или даже в окружающей нас среде, однако, будучи относительно Неизвестно наверняка, какое влияние могло бы оказать наше человеческое общество, даже если многие организации решили проводить контролируемые тесты, чтобы проверить положительные и отрицательные эффекты, которые может вызвать это новое знание, так что в будущем не очень далеко это становится глобальной реальностью.

БИБЛИОГРАФИЯ

Диас дель Кастильо, Ф. (2012). Введение в наноматериалы. Куаутитлан Искалли: UNAM, Испанский фонд науки и технологий. (2008). Нанонаука и нанотехнологии Между научной фантастикой настоящего и технологиями будущего. Мадрид: Испанский фонд науки и технологий Лопес Мартинес, М. (июль 2008 г.). Докторская диссертация / Микронано-инструменты для наук о жизни. Шуленбург, М. (2004). Нанотехнологии, инновации для мира. Европейская комиссия, 58. Veciana, J. (2008). phantomsnet.net. Получено 23 февраля 2016 г. с