Нанотехнологиите в ежедневието и в промишлеността

Всеки ден се приближаваме до неизбежната революция, която нанотехнологиите носят в себе си. Създаваме нови устройства, получаваме уникални материали, за които не сме мислили преди. Използването на нанотехнологиите в ежедневието ни позволи да променим формата на познатите ни предмети. В резултат на това получихме напълно различни, но полезни свойства на веществото. Реалността около нас става все по-малко опасна и по-благоприятна за комфортен живот. Ясен пример: намаляване на обичайните размери на електрическите устройства, използвани за размера на наночастиците, които са невидими за човешкото око. Компютрите стават все по-малки по размер, но много по-продуктивни. Нанотехнологиите в ежедневието и в индустрията ни позволиха значително да променим всичко около нас.

Възможно ли е да се създаде форма на изкуствен интелект, която да задоволи някоя от нашите нужди? Отговорът е в рационалното използване на последните разработки. Нанотехнологиите са пътят към бъдещето, тъй като засягат всички аспекти на нашия живот. Използването на нанотехнологиите предоставя много възможности, но също така повдига редица опасения.

Прозорец към наносния свят

Електронният микроскоп ви позволява да разгледате микрокосмоса. Без специално оборудване, нанотехнологиите в ежедневието са много трудно забелязани веднага, защото те са толкова малки, че са неразличими с невъоръжено око. Тя е в такъв мащаб, че веществата проявяват най-необичайни и неочаквани свойства. Използването на такива свойства обещава уникална технологична революция. Те предоставят радикално нови възможности, като управление на човешкото тяло и околната среда.

Историята на нанотехнологиите

Всичко започва през 80-те години на 20-ти век с изобретяването на инструмент, наречен сканиращ тунелен микроскоп (STM). Професорът на Калифорнийския университет Джеймс Жицевски прекарва целия си професионален живот в света на наномащаба. Той е един от първите хора в света, които имат възможност да разследват материята на нивото на невероятно малки количества, милионери от милиметър. Тези микроскопи ви позволяват да изучите повърхността точно както четете сляпо Брайлово писмо. След това никой не може да подозира колко полезна е нанотехнологията в живота и индустрията.

Принцип на работа с наночастици

Сканиращият микроскоп използва сонда, която е 1-атомна игла. Когато се приближи само на няколко нанометра към пробата, електроните се заменят с най-близката наночастица. Това явление се нарича тунелен ефект. Контролната система определя промяната в стойността на тока на тунела и въз основа на тази информация се извършва по-точна конструкция на топографията на повърхността на изследваната проба. Софтуерът ви позволява да конвертирате данните в изображение, което дава на учените ключовете за нов свят, използвайки нанотехнологиите в ежедневния живот и други индустрии.

Според Джеймс Джимедски, благодарение на сканиращия електронен микроскоп, учените са получили изображения на атоми и молекули и са успели да изучат формата си. Това беше истинска революция в науката, защото учените започнаха да гледат на много неща съвсем различно, привличайки вниманието към свойствата на отделните атоми, а не към милиони и милиарди частици, както в миналото.

Първи открития

Използването на нови технологии доведе до невероятно откритие. Когато устройството приближи атома на разстояние 1 нанометър, между него и атома се появи връзка. Тази функция ни позволи да намерим начин да преместваме отделни микрочастици. Благодарение на това откритие стана възможно да се използва нанотехнологията за комфортен живот.

Както обясни Джеймс Джимзевски, професор в калифорнийския университет, тунелният сканиращ микроскоп даде възможност практически да докосне молекулите и атомите. Учените за пръв път успяха да манипулират атомите по повърхността на материята и да създадат структури, които не биха могли да се предполагат.

Това новооткрито откритие (способността да се наблюдават и манипулират най-малките частици, които съставляват материята), направи възможно използването на нанотехнологиите във всички отрасли без изключение.

Развитие на нанотехнологиите

Физикът и философът Етин Клин вярва, че възможността за технологичен пробив, дължащ се на нанотехнологията, е съвсем реална, но в много отношения се основава на ентусиазма на учения.Както твърди физикът и философът Етин Клин, от момента на експерименталното потвърждение за съществуването на атоми до изминаването на по-малко от 100 години, тъй като им е дадена възможност да ги манипулират. Учените имат такива възможности, за които не биха могли да мислят преди. Само заради това правителството на всички развити страни започна да проявява интерес към съответните науки. Всичко започна с американската инициатива от 2002 г., с която говориха физиците на Rock and Benbridge. Тези учени излязоха с луда идея, че благодарение на нанотехнологиите, човечеството може да реши всички проблеми, пред които е изправена.

Това изявление беше стимул за началото на многобройни проучвания, които направиха възможно прилагането на такива напреднали области на науката и технологиите като микроелектроника, компютърни науки, изследвания в областта на ядрената енергия, микробиология, лазерна технология, медицина и много други.

Нанотехнологии: примери

В ежедневието има толкова много незабелязани, но много важни вещества, чието присъствие дори не подозираме! Нека да разгледаме най-забележителните примери:

• Модерни телефони. Благодарение на използването на нанотехнологиите стана възможно да се оборудват смартфони, iPhone и други устройства със специални сензори, които действат като защита. Дори и с разбито стъкло, микрочипове не спират да работят.
• Паста за зъби. По-рано никой не е помислил защо почистващото средство за зъби е различно. Всичко това се дължи на наличието на някои наночастици. Например, калциев хидроксиапатит, който е невидим с невъоръжено око, помага да се възстанови унищоженият емайл и да се предпазят зъбите от кариес.
• Адхезивна мазилка. Нанотехнологиите в ежедневието се намират в най-неочакваните теми. Например, обикновена лепилна мазилка. Той има сребърен нанослой, който насърчава бързото излекуване и има антибактериални свойства.
• Боя за автомобили. Модерните автомобилни бои, благодарение на наночастиците, могат да покрият плитки драскотини и други кухини, образувани върху тялото. Те включват микроскопични топки, които осигуряват този ефект.