• Hvad er nanoteknologi?
• Nanoteknologiens historie
• Hvad er nanoteknologi til?
• Nanoteknologiske applikationer
• Eksempler på nanoteknologi
• Nanoteknologi i medicin
• Nanoteknologi og bioteknologi

Vi forklarer, hvad nanoteknologi er, hvad det er til for og eksempler. Hertil kommer, dets anvendelser inden for medicin, bioteknologi og andre områder.

Nanoteknologi skaber "maskiner", der arbejder på molekylært niveau.

Hvad er nanoteknologi?

I store træk er nanoteknologi manipulation og fremstilling af materialer og artefakter på en vægt atomare eller molekylære, det vil sige nanometriske. Det er et meget bredt felt af forskning og applikationer, der stadig er i konsolidering.

Nanoteknologi involverer stof subatomare, samt den specifikke viden om discipliner videnskabeligt lignende organisk kemi, molekylærbiologi, halvledere, mikrofremstilling og videnskab overflader, blandt andet.

Sagt meget enkelt starter nanoteknologi fra ideen om at bygge mikroskopiske maskiner til at producere nye materialer med en unik og særlig molekylær konfiguration.

Men karakteren af ​​mange af disse "maskiner" ligner ikke dem, vi bruger i vores daglige liv, men kan meget vel bestå af virus Genetisk "omprogrammeret" og andre bioteknologiske midler. Følgelig dette teknologi det er en uendelig kilde til muligheder og selvfølgelig til farer.

Derudover er der gennem nanoteknologi bygget nanomaterialer, som er ikke-eksisterende elementer i natur og fantastiske egenskaber. De blev skabt ud fra ændringen af molekyler af eksisterende materialer.

Der er således åbnet et gigantisk forskningsfelt med praktisk talt uendelige applikationer, som stadig er under definition og eksperimenter. Nanoteknologi lover at bringe en ny industriel og videnskabelig-teknologisk revolution med sig.

Nanoteknologiens historie

I 1959 blev muligheden for nanoteknologi og nanovidenskab diskuteret for første gang. Den første til at henvise til dem var en nobelprisvinder i fysik, amerikaneren Richard Feynman (1918-1988), under sin tale på Caltech (Californien, USA), hvor han teoretiserede om syntesen ved direkte manipulation af atomer.

Begrebet "nanoteknologi" blev dog opfundet i 1974 af japaneren Norio Taniguchi (1912-1999). Siden da har mange drømt eller teoretiseret om muligheden for disse typer avancerede maskiner og materialer.

For eksempel deltog den amerikanske ingeniør Kim Eric Drexler (1955-) i populariseringen af ​​begrebet, og denne type forskning, der i høj grad var ansvarlig for den formelle begyndelse af studiet af nanoteknologi i 1980'erne. , reagerer på fremskridt i tiden i mikroskopi og opdagelsen af ​​fullerener i 1985.

Fra år 2000 begyndte nanomaterialer at blive brugt industrielt. Som svar på regeringer af verden begyndte at investere enorme summer i nanoteknologisk forskning og udvikling.

Dens anvendelser til området biokemi, medicin og genteknologi de viste sig kort efter. I dag er det et af de videnskabelige områder med den største gyldighed og efterspørgsel selv i lande i den såkaldte tredje verden.

Hvad er nanoteknologi til?

Grundlæggende er nanoteknologi en type materialeteknologi på atom- eller molekylær skala. Det betyder, at det giver dig mulighed for at manipulere stof i en uendelig lille skala, mellem 1 og 100 nanometer, det vil sige omtrent på størrelse med et molekyle af DNA (2 nm) og en bakterie af slægten Mycoplasma (200 nm).

Derfor er fordelene ved nanoteknologi praktisk talt uendelige: fra at gribe ind i den kemiske sammensætning af levende væsner, hvilket gør det muligt at modificere DNA'et af mikroskopiske levende ting og "programmere" dem til at udføre visse biokemiske opgaver op til fremstilling af nye materialer med unikke egenskaber, kaldet nanomaterialer.

Nanoteknologiske applikationer

Nanoteknologi producerer pesticider eller kunstgødning, der samarbejder med landbruget.

Nogle af de nuværende anvendelser af nanoteknologi har at gøre med:

• Tekstilindustrien. Skabelsen af ​​intelligente stoffer, der er i stand til forprogrammeret adfærd i chips eller andre elektroniske instrumenter, og dermed er i stand til at være selvrensende, pletafvisende eller være i stand til at ændre sig farve og af temperatur.
• Landbrugsdesign. Udarbejdelse af pesticider, pesticider og kunstgødning med kontrolleret biokemi, der tillader forbedring af jord, samt nanosensorer til påvisning af grundvand, næringsstofkoncentration mv.
• Støtte til husdyr. Fremstilling gennem nanopartikler af vacciner og lægemidler til at tage sig af Sundhed husdyr eller nanosensorer, der er i stand til at advare om tilstedeværelsen af ​​sygdomme, parasitter, etc.
• Fødevareindustri. I dette område udvikles fødevaresensorer, det vil sige elementer, der kan verificere levedygtigheden af mad, til nano-emballage til det, specielt designet til at bremse den naturlige proces med nedbrydning af fødevarer.
• Nanofarmaceutiske præparater. Det er en første generation af Produkter Farmakologiske produkter designet med nanosystemer, der er i stand til effektivt og specifikt at distribuere de aktive stoffer i medicin, opnå bedre og hurtigere resultater og minimere sideskader.

På den anden side industri forestiller sig som fremtidige forskningsfelter følgende:

• Nanoinformatik. Designet af computeriserede systemer med enorm kraft og hastighed gennem nanosystemer.
• Nanotermologi. Anvendelse af nanomaskiner til effektivt og hurtigt at regulere den lokale temperatur.
• Nanoenergier. At de godt kunne være effektive, sikre og lave miljømæssig påvirkning, som en løsning på energikrisen, som det XXI århundrede begynder med.
• Miljømæssige løsninger. Som nanoteknologiske systemer til bortskaffelse af farligt affald eller affaldsbortskaffelse.

Eksempler på nanoteknologi

Et par eksempler på den nuværende nanoteknologiapplikation til problemer mennesker er som følger:

• Baktericide sort silicium. Australske og spanske videnskabsmænd annoncerede skabelsen af ​​et materiale kendt som "sort silicium", hvis molekylære sammensætning forhindrer, uden behov for tilsatte produkter, spredningen af ​​talrige arter af gram-positive og gram-negative bakterier, udover at reducere effektiviteten af ​​visse typer endosporer.
• Nanokirurgi ved hjælp af en robot. Det schweiziske laboratorium ETH Zürich forbereder sig på at teste sin første magnetisk styrede mikrorobot, kendt som OctoMag, med hvilken den forventes at kunne udføre mikrooperationer uden at åbne patienten, blot ved at sprøjte den ind i kroppen gennem en lille nål. Lignende modeller af mikropumper er også blevet testet i USA, og frigiver medicin i øjet, når det er nødvendigt.

Nanoteknologi i medicin

Nanovacciner kan hjælpe immunsystemet med at bekæmpe sygdom.

Løfterne om nanoteknologi til fremme af medicin er mildest talt svimlende. Ovenfor gav vi et par eksempler på dette, men der er stadig meget at opdage, såsom:

• Nanobehandlinger for uhelbredelige sygdomme. Nanoteknologiske løsninger på kræft, HIV/AIDS eller Alzheimers sygdom kunne komme fra hånden af ​​biokemiske robotter, der sprøjtes ind i den menneskelige krop.
• Nanoteknologisk opbremsning af aldring. En dag kunne vi gennem nanopartikler bekæmpe aldring på molekylært niveau og forlænge vores levetid endnu mere, hvilket forsinker seniliteten.
• Nanovacciner. Beskyttelsessystemer mod sygdomme baseret på introduktion af nanosystemer til kroppen, som ville tage sig af at hjælpe immunsystem i kampen mod alle mulige nye sygdomme.
• Genetisk omprogrammering. Ved at bruge nanorobotter ville det være muligt at modificere vores DNA og gradvist eliminere gener, der bærer medfødte sygdomme, mangler og andre dårligdomme. Dette ville forbedre livskvalitet af arten generelt. Dette kræver naturligvis også, at videnskabens moralske love til en vis grad genovervejes.

Nanoteknologi og bioteknologi

Bioteknologi er anvendelsen af ​​teknologiske løsninger til problemer biologisk i naturen. Det tager et helt nyt niveau takket være introduktionen af ​​nanovidenskab.

Muligheden for at programmere eller omprogrammere levende væsener gennem DNA's nanoteknologiske indgreb kunne give os mulighed for at lede livet mod mere bekvemme veje. Kombinationen af ​​bioteknologi og nanoteknologi vil dog indebære betydelige etiske og biologiske risici.

Menneskeheden ved udmærket, hvad der sker, når den forsøger at spille Gud. Eksempelvis bør produktion af flere malkekøer og med mere kød, afgrøder resistente over for skadedyr osv. altid gå hånd i hånd med refleksion over vores plads i verdens naturlige orden.