Uus tehnoloogia ajastu: nanotehnoloogia

Väike kraam, mille tulemuseks on drastiline mõju

Kujutage ette, et saaksite luua väiksemaid, odavamaid, kergemaid, kuid samas funktsionaalsemaid materjale ja struktuure, mis suudaksid vähendada energiatarbimist kümme korda, puhastada keskkonda ja lahendada mõned suuremad terviseprobleemid. Need on vaid mõned nanotehnoloogia paljudest tulemustest.

Nanotehnoloogia on teadusuuringute ja innovatsiooni valdkond, mis on seotud erinevate materjalide, konstruktsioonide ja seadmete ehitamisega - kõik aatomite ja molekulide skaalal.

Nanotehnoloogia praegused rakendused

Selle tehnoloogia rakendused on uskumatud. Mõjutavad tööstusharud nagu genoomika, energeetika ja ka sellised tööstusharud nagu veepuhastus. Kasutades nanotehnoloogia jõudu, on järgmise 5–10 aasta jooksul kindlasti palju oodata!

Narkootikumide kohaletoimetamine

Nanotehnoloogia ravimite manustamise rakendused leiavad aset nii kavandatud nanomaterjalide kasutamisel kui ka nanoskaalade molekulidest, näiteks liposoomidest, manustamissüsteemide moodustamisel.

Nanotehnoloogia ravimite manustamisel on tõestatud nanoosakeste abil, millel võivad olla väga unikaalsed omadused nii in vitro kui ka in vivo, eriti kui need on suunatud ravimite kohaletoimetamisele kasvajatesse. Uuringud on näidanud, et nanotehnoloogia rakendamisel ravimite manustamisel näeme selliseid tulemusi nagu: võime parandamine selliste ravimite väljastamiseks, mis pole vees väga lahustuvad; sihtida konkreetseid saite, et vähendada ravimi kogunemist tervislikku koesse; aidata säilitada ravimit kehas piisavalt kaua efektiivse ravi jaoks; võimaldada ravimite transportimist läbi epiteeli ja endoteeli barjääride ning suuta ühendada terapeutilised ja diagnostilised viisid üheks aineks.

Südamehaiguste ravi

Nanotehnoloogiat kasutatakse ka südamehaiguste ravi edendamiseks ja parendamiseks. Koronaararterite haigus on peamiste arterite progresseeruv naastude moodustumine, mis võib põhjustada südamepuudulikkust.

Nanomeditsiin on selles olukorras kehtiv ravimeetod, kuna selle spetsiifilise haiguse areng toimub rakulisel tasemel. Tänapäeval kasutatavad koronaararterite haiguse praegused meetodid hõlmavad statiinide kasutamist, mis teadaolevalt põhjustavad kõrvaltoimeid, mis piiravad nende kasutamist. Nanotehnoloogia võib pakkuda tõhusama ja tõhusama lahenduse.

Päikesepaneelid

Nanotehnoloogia võib dramaatiliselt parandada PV-kilede kujundamist ja tootmist. Kuid selle tööstuse nanotehnoloogia paistab päikeseelementide tehnoloogiate puhul tõesti silma, kui sellised uudsed tehnoloogiad nagu nanijuhtmed, kvantpunktid ja radiaalsed ristmikud tulevad kokku, et PV-de tõhusust tõepoolest parandada.

Nanostruktuurid võimaldavad ka tõhusate päikesepatareide valmistamist odavamatest, traditsioonilisematest materjalidest, näiteks räni ja titaandioksiid. Ehkki nano-täiustatud PV-elementide masstootmismeetodite väljatöötamisega kaasnevad kulutõkked, võimaldab odavamate toorainete kasutamine kaubanduslike päikeseelementide kulude jätkuvat langust.

Veepuhastus

Mõned kõige sagedamini kasutatavad veepuhastusmeetodid hõlmavad sõelumist, filtreerimist, setitamist, pöördosmoosi ja palju muud. Hoolimata nende meetodite väärtusest ja kasulikkusest, on need ülikallid ja nende täitmiseks kulub tonni energiat ja vett.

Nanotehnoloogial põhinevad vee filtreerimise ja puhastamise protsessid on tavapäraste meetodite ja tehnikatega võrreldes palju tõhusamad ja tulemuslikumad, kuna neid uuenduslikke lahendusi saab luua funktsioonidega, mis parandavad materjalide imendumist veest. Kindel näide sellest on sellised niisugused omadused nagu reaktsioonivõime ja maht, aga ka interaktsioonid, mida saab nanotasemel veepuhastuslahendustes manipuleerida, et saada kvaliteetseid tulemusi taskukohase hinnaga.

Mis täpselt on nanotehnoloogia?

Mis on nanotehnoloogia

Nanotehnoloogia on teadus, mis manipuleerib mateeriaga võimalikult väikeses ulatuses. Kuna nanotehnoloogia tegeleb selliste väikeste osakestega, ei suuda klassikaline füüsika seda juhtida, see on põhjus, miks kvantmehaanika seda juhib.

Nanotehnoloogia ebahariliku maailma mõistmiseks peame saama ettekujutuse kaasatud mõõtühikutest. Sentimeeter on üks sajandik meetrit, millimeeter on üks tuhandik meetrit ja mikromeeter on miljon miljon meetrit, kuid need kõik on nanosuurusega võrreldes ikka tohutud. Nanomeeter (nm) on üks miljard neljandikku meetrist, see on väiksem kui nähtava valguse lainepikkus ja sada tuhandikku juustest.

Kuidas see töötab?

Esiteks on nanomaterjalidel suhteliselt suurem pindala, võrreldes sama massimassiga, mida toodetakse suuremal kujul. See parandab materjalide keemilist reaktsioonivõimet ning mõjutab oluliselt ka nende tugevust ja elektrilisi omadusi.

Teiseks võivad nanomõõtmetes mateeria käitumises domineerida niinimetatud kvantmõjud - eriti skaala alumises osas -, parandades dramaatiliselt materjalide optilist, elektrilist ja magnetilist käitumist.

Nanotehnoloogia tulevik

Nanotehnoloogia on tehnoloogia, mis kujundab meie elu järgmise 5–10 aasta jooksul ja muudab täielikult seda, kuidas me täna asju teeme. Nanotehnoloogia mõjutab iga tööstust ja seda kasutatakse kindlasti meie kasuks inimeste elu parandamiseks.

Isiklikult olen ma väga põnevil, et saan mängida oma osa sellel uuel innovatsiooni ja häirete ajastul, mis saadakse nanotehnoloogia abil.

Key Takeaways

  • Nanotehnoloogia on erinevate materjalide, struktuuride ja seadmete kujul - kõik aatomite ja molekulide skaalal.
  • Nanotehnoloogia, ehkki väike, loob järgmise paari aasta jooksul drastiliselt.
  • Nanotehnoloogia mõjutab iga tööstust, alates genoomikast kuni vee puhastamiseni.

Kui teile see artikkel meeldis:

  • Plaksutage postitus
  • Jagage seda oma võrguga
  • Järgige minu keskmist ja LinkedInit, et olla kursis oma ettevõtmisega nanotehnoloogia alal.