6 Šaunios nanotechnologijos, galinčios pakeisti pasaulį

Yra toks mažas pasaulis, mes net negalime jo pamatyti. Kalbant apie mokslus, tokius kaip biologija, chemija, medžiagų mokslas, fizika ir inžinerija, mes beveik laikome mikroskopu savaime suprantamą dalyką. O kaip kompiuterių mokslas? Apie kompiuterius ir visą jų techninę įrangą dažnai galvojame kaip apie tai, ką galime pažvelgti. Tačiau vis dažniau statomi mažyčiai mažų kompiuterių lustai ir kiti įrenginiai. O kai sakome mažą, turime galvoje maždaug vieną mikroną arba 1000 nanometrų. Tai maždaug gemalo dydis. Ta technologija vadinama nanotechnologija, naudojant litografiją, kad būtų užrašytos grandinės ant puslaidininkinių medžiagų. Mokslininkai tikisi išspausti dar daugiau apdorojimo galios į mažesnius skaičiavimo paketus.

Gana šaunu, ar ne?

Bėgant metams, nanotechnologijos padarė didelę pažangą. Čia yra šešios puikios nanotechnologijos - tiek susijusios su kompiuteriu, tiek kitaip -, kurios galėtų pakeisti pasaulį, kokį mes jį žinome. (Norėdami sužinoti daugiau apie tai, skaitykite Nanotechnologijos: Didžiausia naujovė technikoje.)

Vandenyno valymo mikro kempinės

Nanotechnologijos yra vandenynų, jūrų ir kitų vandens telkinių valymo nuodingų metalų priešakyje.

Ramiojo vandenyno šiaurės vakarų nacionalinės laboratorijos tyrėjai sugalvojo nanotechnologinį dengimo procesą, leidžiantį medžiagoms pasodinti nuodingas medžiagas vandenyje. Jie tai vadina „savarankiškai surinktomis monoplokštėmis ant mezoporinių atramų“ (todėl nuo šiol mes tai vadinsime SAMMS).

Vamzdis, padengtas SAMMS, veikia kaip kempinė, iš vandens surenka gyvsidabrį, šviną ir kitus toksiškus metalus. Tuomet šie metalai yra perdirbami ir naudojami kitiems mažiau kenksmingiems tikslams. Tai labai efektyvus būdas atskirti sunkiuosius metalus nuo vandens.

Itin stiprios medžiagos

Nanotechnologijos taip pat turi naudos gamybos ir medžiagų moksluose. Pavyzdžiui, nanokristalų, kurie naudojami naftos rafinavimui, saulės baterijų ir kitiems dalykams gaminti, buvo nustatyta tris kartus stipresnė nei jų tūrinė forma. Taigi, metalų nanokristalai gali būti du ar tris kartus stipresni už originalų metalą. Tai reiškia, kad šie nanokristalai gali būti įterpti į pradinius metalus, kad jie būtų stipresni.

Asmeninių prietaisų apsauga nuo oro sąlygų

Viena problema, kuri vis dar kamuoja asmeninius elektroninius prietaisus, yra ta, kad nors mes juos visą laiką nešiojame su savimi, jie nėra skirti bet kokiam orui ar bet kokio tipo reljefui. Tačiau nanotechnologijos sugalvojo būdą, kaip apsaugoti juos nuo pažeidimų.

2012 m. Kovo mėn. „Nokia“ paskelbė apie superhidrofobinės dangos, kuria jos prietaisai bus atsparūs vandeniui, darbą. Hidrofobinė danga apsaugo daiktus nuo prilipimo prie teflono keptuvės. Tačiau „Nokia“ dengia šią dangą ir prideda nanostruktūrą, kuri padeda įstrigti oro sluoksniui ant jo paviršiaus, kad vanduo tiesiog išbristų iš jo. Taigi, nors hidrofobinės dangos gali atsispirti vandeniui, „nanotech“ „Nokia“ danga ją iš tikrųjų nukreipia.

Mažesni įrenginiai, daugiau energijos

Nanotechnologijos taip pat gali suteikti mažiems įrenginiams daug energijos ir saugojimo galimybių. 2007 m. IBM tyrėjai paskelbė savo išvadas, susijusias su naujais individualių atomų magnetinių savybių matavimo būdais. Jei tai bus taikoma įrenginiui, tai gali reikšti išplėstines saugojimo galimybes, pavyzdžiui, mažą „iPod“, kad būtų galima lengvai išsaugoti visus į „YouTube“ įkeltus vaizdo įrašus arba beveik 30 000 viso ilgio filmų.

Su ligomis kovojančios nanodalelės

Vienas didžiausių nanotechnologijų pritaikymų buvo medicinos ir sveikatos priežiūros srityse. Nanotechnologijos šiuo metu yra naudojamos daugelyje tyrimų, skirtų kovoti su vėžiu ir diagnozuoti - ir net gydyti - Alzheimerį. Kadangi nanodalelės yra tokios mažos, jos gali patekti į tas zonas, į kurias anksčiau nebuvo galima efektyviai patekti vaistais ar kitais būdais. Kalbant apie nanotechnologijų pritaikymą žmogaus kūne, galimybės yra begalinės.

Momentinių replikų darymas

Ar galite įsivaizduoti, kaip mažą modelio daiktą galima palaidoti smėlio dėžėje ir po kelių minučių pasiekti, kad ištrauktų viso to objekto kopiją? Tai gali atrodyti kaip kažkas iš mokslinės fantastikos filmo, tačiau būtent tai šiuo metu kuria Masačusetso technologijos instituto tyrėjai. Šiame protingame „smėlyje“ yra elektropermanentiniai magnetai, kurie leidžia dalelėms susijungti ir sudaryti modelius. Jei ši technologija bus tobula, tyrinėtojai mano, kad ji gali būti naudojama beveik viskam atkartoti.

Nanotechnologijų turinys skamba kaip kažkas iš mokslinės fantastikos romano. Kalbant apie technologijos kryptį, kai kurios gana futuristinės galimybės nėra labai toli. Nuo ligų gydymo iki teršalų pašalinimo ore ar vandenyje, pradedant didesniais pokyčiais, tokiais kaip kiborgai, kurie sugeba atkartoti save, arba kompiuteriai, galintys suskaičiuoti ir manipuliuoti jūsų DNR, mokslas stengiasi įrodyti, kad mažesnis yra geresnis. Tai reiškia, kad kai kurie dideli pokyčiai, vykstantys tiesiai prieš mūsų akis, atsiras dėl kažko visiškai nematomo.