Bu soru zamanımızda kulağa ne kadar tuhaf gelse de, yanıtlanması gerekecek. En azından kendim için. Bu sektörde yer alan bilim adamları ve uzmanlarla iletişim kurduğumda sorunun hala cevapsız kaldığı sonucuna vardım.

Wikipedia'da birisi bunu şu şekilde tanımladı:

Nanoteknoloji, teorik gerekçelendirme, pratik araştırma, analiz ve sentez yöntemlerinin yanı sıra, belirli bir atom yapısına sahip ürünlerin kontrollü manipülasyon yoluyla üretim ve kullanımına yönelik yöntemlerin bir kombinasyonuyla ilgilenen, temel ve uygulamalı bilim ve teknolojinin disiplinler arası bir alanıdır. Bireysel atomlar ve moleküller.

Ve bu tanım 2 yıl önce de vardı:

Nanoteknoloji, nesnelerin özelliklerinin incelenmesi ve nanometre düzeyinde (SI birim sistemine göre, 10-9 metre) boyutlara sahip cihazların geliştirilmesiyle ilgilenen uygulamalı bir bilim ve teknoloji alanıdır.

Popüler basın ortalama bir insan için daha basit ve anlaşılır bir tanım kullanıyor:

Nanoteknoloji, maddeyi atomik ve moleküler düzeyde işlemeye yönelik bir teknolojidir.

(Kısa tanımları seviyorum :))

Veya Profesör G. G. Elenin'in (MSU, M. V. Keldysh Uygulamalı Matematik Enstitüsü RAS) tanımı şöyledir:

Nanoteknoloji, yeni moleküllerin, nanoyapıların, nanocihazların ve özel fiziksel özelliklere sahip malzemelerin oluşturulmasında bireysel atomları, molekülleri, moleküler sistemleri kontrol etmek amacıyla nanometre boyutlarındaki uzaysal bölgelerdeki fiziksel ve kimyasal süreçlerin yasalarının incelendiği disiplinlerarası bir bilim alanıdır. , kimyasal ve biyolojik özellikler.

Evet, genel olarak her şey oldukça açık.. Ama bizim (özellikle yerli olduğunu belirtmek isterim) titiz şüphecimiz şunu söyleyecektir: “Ne, bir bardak çayın içinde bir parça şekeri her çözdüğümüzde, maddeyi aynı anda manipüle etmiyor muyuz? moleküler düzeyde mi?”

Ve haklı olacak. Başta gelen kavramlara “manipülasyonun kontrolü ve kesinliği” kavramını da eklemek gerekir.

Federal Bilim ve Yenilik Ajansı, “2010 yılına kadar Rusya Federasyonu'nda nanoteknoloji alanında çalışmaların geliştirilmesi konsepti”nde aşağıdaki tanımı vermektedir:

“Nanoteknoloji, boyutları 100 nm'den küçük bileşenler de dahil olmak üzere, en az bir boyutta nesneleri kontrollü bir şekilde oluşturma ve değiştirme yeteneği sağlayan ve bunun sonucunda temelde yeni nitelikler elde etmeyi sağlayan bir dizi yöntem ve tekniktir. tam işleyen büyük ölçekli sistemlere entegrasyonlarına izin verilmesi; Daha geniş anlamda bu terim aynı zamanda bu tür nesnelerin teşhis, karakteroloji ve araştırma yöntemlerini de kapsar.”

Vay! Güçlü bir şekilde söyledi!

Veya Rusya Federasyonu Eğitim ve Bilim Bakanlığı Devlet Sekreteri Dmitry Livanov nanoteknolojiyi şöyle tanımlıyor:

“Tek tek moleküller ve atomlar düzeyinde maddeyle yapılan işlemlere dayalı, tek bir kültürde birleşmiş bir dizi bilimsel, teknolojik ve endüstriyel alan.”

Basit bir şüpheci tatmin olur, ancak şüpheci bir uzman şunu söyleyecektir: “Geleneksel kimyanın veya moleküler biyolojinin ve bilimin diğer birçok alanının sürekli olarak meşgul olduğu, özelliklerinin ve yapılarının belirlendiği yeni maddeler yaratan nanoteknolojiler değil mi? belirli bir şekilde birbirine bağlanan nano boyutlu nesnelerle mi?

Ne yapalım? “Nanoteknoloji”nin ne olduğunu anlıyoruz.. hissediyoruz diyebiliriz.. Tanıma birkaç terim daha eklemeye çalışalım.

Occam'ın usturası

Nanoteknoloji: Tüketici özellikleri bireysel nano boyutlu nesneleri kontrol etme ve işleme ihtiyacına göre belirlenen ürünler yaratmaya yönelik herhangi bir teknoloji.

Kısa ve yedek mi? Tanımda kullanılan terimleri açıklayalım:

"Herhangi": Bu terim, farklı bilimsel ve teknolojik alanlardan uzmanları uzlaştırmayı amaçlamaktadır. Öte yandan bu terim, nanoteknoloji geliştirme bütçesini kontrol eden kuruluşların çok çeşitli alanların finansmanıyla ilgilenmesini zorunlu kılmaktadır. Tabii ki moleküler biyoteknolojileri de içeriyor. (Bu yönlerin adına yapay olarak “nano-” ön ekini eklemeye gerek kalmadan). Ülkemizde nanoteknolojinin şu anki durumu açısından oldukça önemli bir terim olduğunu düşünüyorum :).

"Tüketici mülkleri" (tabii ki, geleneksel “Tüketici değeri” terimini istediğiniz gibi kullanabilirsiniz): maddenin nano ölçekte kontrolü ve manipülasyonu gibi ileri yöntemler kullanılarak ürünlerin yaratılması, bazı yeni tüketici özellikleri kazandırmalı veya ürünün fiyatını etkilemelidir. aksi takdirde anlamsız hale gelir.

Örneğin doğrusal boyutlardan birinin geleneksel boyutlar bölgesinde yer aldığı nanotüplerin de bu tanımın kapsamına girdiği açıktır. Aynı zamanda, oluşturulan ürünlerin kendisi de "nano" dan geleneksele kadar her boyutta olabilir.

"Bireysel": Bu terimin varlığı, tanımı geleneksel kimyadan uzaklaştırır ve bireysel, hatta gerekirse belirli nano nesneler üzerinde kontrol sağlayabilecek en gelişmiş bilimsel, metrolojik ve teknolojik araçların varlığını açıkça gerektirir. Tüketici yeniliğine sahip nesneleri bireysel kontrolle elde ederiz. Örneğin, ultra ince malzemelerin endüstriyel üretimine yönelik mevcut teknolojilerin çoğunun böyle bir kontrol gerektirmediği iddia edilebilir, ancak bu yalnızca ilk bakışta geçerlidir; Aslında sertifikalı Ultra dağılmış malzemelerin üretimi zorunlu olarak bireysel parçacıkların boyutu üzerinde kontrol gerektirir.

"Kontrol" , olmadan "Manipülasyon" tanımı sözde olana kadar genişletir. “önceki nesil” nanoteknoloji.
"Kontrol" birlikte "Manipülasyon" tanımı gelişmiş nanoteknolojileri kapsayacak şekilde genişletir.

Dolayısıyla nano boyuttaki belirli bir nesneyi bulup kontrol edebiliyor ve gerekiyorsa yapısını, bağlantılarını değiştirebiliyorsak buna “nanoteknoloji” denir. Eğer nano boyuttaki nesneleri böyle bir kontrol imkanı olmadan (belirli nano nesneler üzerinde) elde edersek, o zaman bu nanoteknoloji ya da en iyi ihtimalle “önceki nesil” nanoteknoloji değildir.

"Nano boyutlu nesne": atom, molekül, molekül üstü oluşum.

Genel olarak tanım, bilim ve teknolojiyi ekonomiye bağlamaya çalışmaktadır. Onlar. nanoendüstri geliştirme programının ana hedeflerine ulaşılmasını sağlar: ileri araştırma ve üretim yöntemlerine dayalı teknolojilerin yaratılması ve elde edilen başarıların ticarileştirilmesi.

Rusya Devlet Başkanı Dmitry Medvedev, ülkenin nanoteknolojinin başarılı bir şekilde gelişmesi için tüm koşullara sahip olduğundan emin.

Nanoteknoloji, son yıllarda aktif olarak gelişen yeni bir bilim ve teknoloji yönüdür. Nanoteknolojiler, işleyişi nanoyapı, yani boyutları 1 ila 100 nanometre arasında değişen düzenli parçalar tarafından belirlenen malzemelerin, cihazların ve teknik sistemlerin oluşturulmasını ve kullanılmasını içerir.

Yunanca dilinden gelen "nano" öneki (Yunanca - gnome'da "nanos") milyarda bir kısım anlamına gelir. Bir nanometre (nm), metrenin milyarda biridir.

"Nanoteknoloji" terimi, 1974 yılında Tokyo Üniversitesi'nden malzeme bilimcisi Norio Taniguchi tarafından "ultra yüksek hassasiyet ve ultra küçük boyutlara ulaşabilen bir üretim teknolojisi" olarak tanımlandı. nm..." .

Dünya literatüründe nanobilim, nanoteknolojiden açıkça ayrılmaktadır. Nano ölçekli bilim terimi aynı zamanda nanobilim için de kullanılır.

Rus dilinde ve Rus mevzuatı ve düzenleyici belgelerin uygulanmasında “nanoteknoloji” terimi “nanobilim”, “nanoteknoloji” ve hatta bazen “nanoendüstri” (nanoteknolojilerin kullanıldığı iş ve üretim alanları) bile bir araya gelmektedir.

Nanoteknolojinin en önemli bileşenleri şunlardır: nanomalzemeler yani olağandışı fonksiyonel özellikleri, boyutları 1 ila 100 nm arasında değişen nanofragmanlarının düzenli yapısıyla belirlenen malzemeler.

- nano gözenekli yapılar;
- nanopartiküller;
- nanotüpler ve nanofiberler
- nanodispersiyonlar (kolloidler);
- nanoyapılı yüzeyler ve filmler;
- nanokristaller ve nanokümeler.

Nanosistem teknolojisi- özellikleri geleneksel teknolojiler kullanılarak oluşturulan benzer amaçlara yönelik sistem ve cihazlardan kökten farklı olan, tamamen veya kısmen nanomalzemeler ve nanoteknolojiler temelinde oluşturulan işlevsel olarak eksiksiz sistemler ve cihazlar.

Nanoteknolojinin uygulama alanları

Bu küresel teknolojinin teknolojik ilerlemeyi önemli ölçüde etkileyebileceği tüm alanları listelemek neredeyse imkansızdır. Bunlardan sadece birkaçını sayabiliriz:

- nanoelektronik ve nanofotonik elemanları (yarı iletken transistörler ve lazerler;
- fotoğraf dedektörleri; Güneş hücreleri; çeşitli sensörler);
- ultra yoğun bilgi kayıt cihazları;
- telekomünikasyon, bilgi ve bilgisayar teknolojileri; süper bilgisayarlar;
- video ekipmanı - düz ekranlar, monitörler, video projektörleri;
- moleküler düzeyde anahtarlar ve elektronik devreler dahil moleküler elektronik cihazlar;
- nanolitografi ve nanobaskılama;
- yakıt hücreleri ve enerji depolama cihazları;
- moleküler motorlar ve nanomotorlar, nanorobotlar dahil olmak üzere mikro ve nanomekanik cihazlar;
- yanma kontrolü, kaplama, elektrokimya ve farmasötikler dahil olmak üzere nanokimya ve kataliz;
- havacılık, uzay ve savunma uygulamaları;
- çevresel izleme cihazları;
- İlaçların ve proteinlerin, biyopolimerlerin ve biyolojik dokuların iyileştirilmesi, klinik ve tıbbi teşhislerin hedefli dağıtımı, yapay kasların, kemiklerin oluşturulması, canlı organların implantasyonu;
- biyomekanik; genomik; biyoinformatik; biyoenstrümantasyon;
- kanserojen dokuların, patojenlerin ve biyolojik olarak zararlı ajanların kaydı ve tanımlanması;
- tarım ve gıda üretiminde güvenlik.

Bilgisayarlar ve mikroelektronik

Nanobilgisayar— birkaç nanometre mertebesinde mantık elemanlarının boyutuna sahip elektronik (mekanik, biyokimyasal, kuantum) teknolojilere dayalı bir bilgi işlem cihazı. Nanoteknoloji temelinde geliştirilen bilgisayarın kendisi de mikroskobik boyutlara sahiptir.

DNA bilgisayarı- DNA moleküllerinin bilgi işlem yeteneklerini kullanan bir bilgi işlem sistemi. Biyomoleküler hesaplama, şu veya bu şekilde DNA veya RNA ile ilgili çeşitli tekniklerin ortak adıdır. DNA hesaplamasında veriler sıfırlar ve birler şeklinde değil, DNA sarmalı temelinde inşa edilmiş bir moleküler yapı biçiminde temsil edilir. Yazılımın verileri okuma, kopyalama ve yönetme rolü özel enzimler tarafından gerçekleştirilir.

Atomik kuvvet mikroskobu- Konsol iğnesinin (prob) incelenen numunenin yüzeyi ile etkileşimine dayanan yüksek çözünürlüklü bir taramalı prob mikroskobu. Taramalı tünelleme mikroskobundan (STM) farklı olarak, hem iletken hem de iletken olmayan yüzeyleri bir sıvı tabakası aracılığıyla bile inceleyebilir, bu da organik moleküllerle (DNA) çalışmayı mümkün kılar. Atomik kuvvet mikroskobunun uzaysal çözünürlüğü, konsolun boyutuna ve ucunun eğriliğine bağlıdır. Çözünürlük yatay olarak atomik seviyeye ulaşır ve dikey olarak onu önemli ölçüde aşar.

Anten-osilatör- 9 Şubat 2005'te Boston Üniversitesi laboratuvarında yaklaşık 1 mikron boyutunda bir anten-osilatör elde edildi. Bu cihaz 5.000 milyon atoma sahiptir ve 1.49 gigahertz frekansında salınma kapasitesine sahiptir, bu da onun muazzam miktarda bilgi iletmesine olanak tanır.

Nanotıp ve ilaç endüstrisi

Modern tıpta nanomalzemelerin ve nanonesnelerin benzersiz özelliklerinin nanomoleküler düzeyde insan biyolojik sistemlerini izlemek, tasarlamak ve değiştirmek için kullanılmasına dayanan bir yön.

DNA nanoteknolojisi- Temellerinde açıkça tanımlanmış yapılar oluşturmak için spesifik DNA bazları ve nükleik asit molekülleri kullanın.

İlaç moleküllerinin endüstriyel sentezi ve açıkça tanımlanmış bir formun (bis‑peptitler) farmakolojik preparatları.

2000'li yılların başında nanopartikül teknolojisindeki hızlı ilerlemeler, yeni bir nanoteknoloji alanının geliştirilmesine ivme kazandırdı: nanoplazmonikler. Plazmon salınımlarının uyarılmasını kullanarak elektromanyetik radyasyonun bir metal nanopartikül zinciri boyunca iletilmesinin mümkün olduğu ortaya çıktı.

Robotik

Nanorobotlar- Hareket etme, işleme ve bilgi aktarma ve program yürütme işlevlerine sahip, nanomalzemelerden oluşturulan ve boyut olarak bir molekülle karşılaştırılabilir robotlar. Kendi kopyalarını oluşturabilen nanorobotlar; kendi kendine çoğalanlara kopyalayıcılar denir.

Şu anda, nanorobotların prototipleri olarak kabul edilebilecek, sınırlı hareket kabiliyetine sahip elektromekanik nanocihazlar zaten oluşturulmuştur.

Moleküler rotorlar- Yeterli enerji uygulandığında tork üretebilen sentetik nano boyutlu motorlar.

Nanoteknolojiyi geliştiren ve üreten ülkeler arasında Rusya'nın yeri

Nanoteknolojiye yapılan toplam yatırım açısından dünya liderleri AB ülkeleri, Japonya ve ABD'dir. Son dönemde Rusya, Çin, Brezilya ve Hindistan bu sektöre yatırımlarını ciddi oranda artırdı. Rusya'da, “Rusya Federasyonu'nda 2008 - 2010 Yılları İçin Nano Sanayi Altyapısının Geliştirilmesi” programı kapsamındaki fon miktarı 27,7 milyar ruble olacak.

Londra merkezli araştırma firması Cientifica'nın Nanoteknolojiye Genel Bakış Raporu olarak adlandırılan son (2008) raporu, Rus yatırımını kelimesi kelimesine şöyle tanımlıyor: “AB, yatırım açısından hâlâ birinci sırada yer almasına rağmen, Çin ve Rusya, ABD'yi çoktan geride bıraktı. ”

Nanoteknolojide Rus bilim adamlarının dünyada ilk olduğu, yeni bilimsel eğilimlerin gelişmesine temel oluşturan sonuçlar elde ettiği alanlar var.

Bunların arasında ultra dağılmış nanomalzemelerin üretimi, tek elektronlu cihazların tasarımı, ayrıca atomik kuvvet ve taramalı prob mikroskobu alanındaki çalışmalar yer alıyor. Sadece XII St. Petersburg Ekonomik Forumu (2008) çerçevesinde düzenlenen özel bir sergide aynı anda 80 spesifik gelişme sunuldu.

Rusya zaten piyasada talep gören bir dizi nano ürün üretiyor: nanomembranlar, nanotozlar, nanotüpler. Ancak uzmanlara göre Rusya, nanoteknolojik gelişmelerin ticarileştirilmesinde ABD ve diğer gelişmiş ülkelerin on yıl gerisinde kalıyor.

Materyal açık kaynaklardan alınan bilgilere dayanarak hazırlandı

) — Bu terimin şu anda evrensel olarak kabul edilmiş tek bir tanımı yoktur. "Nanoteknoloji" terimi ile RUSNANO, bireysel nano ölçekli elemanların yapısının, kimyasal bileşiminin ve etkileşiminin hedeflenen kontrolü ve yönetimi de dahil olmak üzere malzeme, cihaz ve sistemlerin incelenmesinde, tasarımında ve üretiminde kullanılan bir dizi teknolojik yöntem ve tekniği anlamaktadır. ölçümlerden en az birine göre 100 nm veya daha az boyutlar), sonuçta elde edilen ürünlerin ilave operasyonel ve/veya tüketici özelliklerinin ve özelliklerinin iyileştirilmesine veya ortaya çıkmasına yol açan.

Tanım

“Nanoteknoloji” terimi ilk olarak profesörün 1974 yılında Tokyo'da düzenlenen uluslararası bir konferansta “Nanoteknolojinin Temel Konsepti Üzerine” adlı raporunda kullanılmıştır. Başlangıçta “nanoteknoloji” terimi dar anlamda kullanılmış ve bir dizi süreç anlamına geliyordu. yüksek enerjili elektron, foton ve iyon ışınları, film biriktirme ve ultra incelik kullanarak yüksek hassasiyetli işleme sağlar. Şu anda “nanoteknoloji” terimi, birkaç nanometre ölçeğinde ultra hassas işlemleri gerçekleştirmek üzere tasarlanmış makine ve mekanizmaların teknolojik süreçlerini, tekniklerini ve sistemlerini kapsayan ve birleştiren geniş anlamda kullanılmaktadır.

Nanoteknolojinin nesneleri, hem en az bir boyutta (nanofilmler) nanoaralığın karakteristik boyutlarına sahip doğrudan düşük boyutlu nesneler hem de yapısı kontrollü olarak oluşturulan ve değiştirilen makroskopik nesneler (yığın malzemeler, cihazların ve sistemlerin ayrı ayrı elemanları) olabilir. bireysel nanoelementler seviyesinde çözünürlük ile. Cihaz veya sistemlerin ana bileşenlerinden en az birinin nanoteknoloji nesnesi olması, yani sonucu nanoteknoloji nesnesi olan teknolojik sürecin en az bir aşamasının olması durumunda nanoteknoloji kullanılarak üretildiği kabul edilir.

Yazarlar

• Goldt İlya Valeriyeviç
• Gusev Aleksandr İvanoviç

Kaynaklar

1. Gusev A.I. Nanomalzemeler, nanoyapılar, nanoteknolojiler. - M.: Fizmatlit, 2007. - 416 s.
2. Gusev A. I., Rempel A. A. Nanokristal Malzemeler. - Cambridge: Cambridge Uluslararası Bilim Yayınları, 2004. - 351 s.

Nanoteknoloji, teorik gerekçelendirme, pratik araştırma, analiz ve sentez yöntemlerinin yanı sıra, bireysel verilerin kontrollü manipülasyonu yoluyla belirli bir atom yapısına sahip ürünlerin üretimi ve kullanımına yönelik yöntemlerin birleşimiyle ilgilenen temel ve uygulamalı bilim ve teknoloji alanıdır. atomlar ve moleküller.

Hikaye

Başta İngilizce olanlar olmak üzere birçok kaynak, daha sonra nanoteknoloji olarak adlandırılacak olan yöntemlerden ilk kez söz edilmesini, Richard Feynman'ın 1959 yılında California Teknoloji Enstitüsü'nün yıllık toplantısında yaptığı ünlü "There's Plenty of Room at the Bottom" konuşmasıyla ilişkilendirir. Amerikan Fizik Derneği'nin toplantısı. Richard Feynman, uygun büyüklükte bir manipülatör kullanarak tek atomları mekanik olarak hareket ettirmenin mümkün olduğunu, en azından böyle bir sürecin bugün bilinen fizik yasalarıyla çelişmeyeceğini öne sürdü.

Bu manipülatörün şu şekilde yapılmasını önerdi. Kendisinin bir kopyasını yaratacak, yalnızca bir kat daha küçük bir mekanizma inşa etmek gerekiyor. Oluşturulan daha küçük mekanizma, yine kendisinin bir kopyasını, daha küçük bir büyüklük sırasını oluşturmalı ve mekanizmanın boyutları bir atom düzeyindeki boyutlarla orantılı olana kadar böyle devam etmelidir. Bu durumda, makrokozmosta etki eden yerçekimi kuvvetlerinin etkisi giderek azalacağından ve moleküller arası etkileşim kuvvetleri ve van der Waals kuvvetlerinin işleyişini giderek daha fazla etkileyeceğinden, bu mekanizmanın yapısında değişiklik yapılması gerekecektir. mekanizma.

Son aşama - ortaya çıkan mekanizma, kopyasını tek tek atomlardan birleştirecektir. Prensip olarak, bu tür kopyaların sayısı sınırsızdır; kısa sürede isteğe bağlı sayıda bu tür makineler oluşturmak mümkün olacaktır. Bu makineler makro şeyleri aynı şekilde, atomik montaj yoluyla bir araya getirebilecek. Bu, işleri çok daha ucuz hale getirecek - bu tür robotlara (nanorobotlara) yalnızca gerekli sayıda molekül ve enerji verilmesi ve gerekli öğeleri bir araya getirmek için bir program yazılması gerekecek. Şimdiye kadar hiç kimse bu olasılığı çürütemedi, ancak henüz kimse bu tür mekanizmaları yaratmayı başaramadı. Bu olasılığın teorik olarak incelenmesi sırasında, nanorobotların Dünya'nın tüm biyokütlesini emeceğini ve kendi kendini yeniden üretme programını ("gri yapışkan madde" veya "gri bulamaç" olarak adlandırılan) yürüteceğini varsayan varsayımsal kıyamet senaryoları ortaya çıktı.

Atomik seviyedeki nesnelerin çalışılabileceğine dair ilk varsayımlar, Isaac Newton'un 1704'te yayınlanan “Opticks” kitabında bulunabilir. Kitapta Newton, gelecekteki mikroskopların bir gün "parçacıkların sırlarını" keşfedebileceğine dair umudunu dile getiriyor.

Nanoteknoloji terimi ilk kez 1974 yılında Norio Taniguchi tarafından kullanılmıştır. Bu terimi birkaç nanometre boyutunda ürünlerin üretimini tanımlamak için kullandı. Bu terim 1980'lerde Eric K. Drexler tarafından Engines of Creation: The Coming Era of Nanoteknoloji ve Nanosistemler: Moleküler Makine, Üretim ve Hesaplama kitaplarında kullanıldı.

Nanoteknoloji ne yapabilir?

Nanoteknolojinin atılım vaat ettiği alanlardan bazıları şunlardır:

İlaç

Nanosensörler hastalıkların erken teşhisinde ilerleme sağlayacak. Bu iyileşme şansınızı artıracaktır. Kanseri ve diğer hastalıkları yenebiliriz. Eski kanser ilaçları sadece hastalıklı hücreleri değil sağlıklı hücreleri de yok ediyordu. Nanoteknoloji sayesinde ilaç doğrudan hastalıklı hücreye ulaştırılacak.

DNA nanoteknolojisi- DNA'nın spesifik bazlarını ve nükleik asit moleküllerini kullanarak açıkça tanımlanmış yapıları oluşturun. İlaç moleküllerinin endüstriyel sentezi ve açıkça tanımlanmış bir formun (bis‑peptitler) farmakolojik preparatları.

2000'li yılların başında, nano boyutlu parçacıkların üretilmesi teknolojisindeki hızlı ilerleme sayesinde, yeni bir nanoteknoloji alanının geliştirilmesine ivme kazandırıldı - nanoplazmonikler. Plazmon salınımlarının uyarılmasını kullanarak elektromanyetik radyasyonun bir metal nanopartikül zinciri boyunca iletilmesinin mümkün olduğu ortaya çıktı.

Yapı

Bina yapılarının nanosensörleri, yapıların sağlamlığını izleyecek ve bütünlüklerine yönelik tehditleri tespit edecek. Nanoteknoloji kullanılarak inşa edilen nesneler, modern yapılardan beş kat daha uzun süre dayanabilmektedir. Evler, sakinlerin ihtiyaçlarına uyum sağlayacak, onları yazın serin, kışın ise sıcak tutacak.

Enerji

Petrol ve gaza daha az bağımlı olacağız. Modern güneş panellerinin verimliliği yaklaşık %20'dir. Nanoteknolojinin kullanılmasıyla 2-3 kat büyüyebilmektedir. Çatı ve duvarlardaki ince nanofilmler evin tamamına enerji sağlayabilir (tabii ki yeterli güneş varsa).

Makine Mühendisliği

Tüm hantal ekipmanların yerini robotlar, yani kolayca kontrol edilen cihazlar alacak. Atom ve molekül düzeyinde her türlü mekanizmayı yaratabilecekler. Makinelerin üretiminde sürtünmeyi azaltabilecek, parçaları hasardan koruyabilecek ve enerji tasarrufu sağlayabilecek yeni nanomalzemeler kullanılacak. Nanoteknolojinin kullanılabileceği (ve kullanılacağı!) alanların hepsi bunlar değil. Bilim insanları, nanoteknolojinin ortaya çıkışının, 21. yüzyılda dünyayı büyük ölçüde değiştirecek yeni bir Bilimsel ve Teknik Devrimin başlangıcı olduğuna inanıyor. Ancak nanoteknolojinin gerçek uygulamaya çok hızlı girmediğini belirtmekte fayda var. Pek çok cihaz (çoğunlukla elektronik) “nano” olarak çalışmaz. Bunun nedeni kısmen nanoteknolojinin yüksek fiyatı ve nanoteknoloji ürünlerinin getirisinin çok yüksek olmamasıdır.

Muhtemelen yakın gelecekte nanoteknolojinin yardımıyla, günümüzün otomatik, ancak yönetimi zor ve hantal ekipmanlarının yerini başarıyla alacak yüksek teknolojili, mobil, kolay kontrol edilebilir cihazlar oluşturulacaktır. Örneğin zamanla bilgisayar kontrollü biyorobotlar mevcut büyük pompa istasyonlarının işlevlerini yerine getirebilecek.

• DNA bilgisayarı– DNA moleküllerinin bilgi işlem yeteneklerini kullanan bir bilgi işlem sistemi. Biyomoleküler hesaplama, şu veya bu şekilde DNA veya RNA ile ilgili çeşitli tekniklerin ortak adıdır. DNA hesaplamasında veriler sıfırlar ve birler şeklinde değil, DNA sarmalı temelinde inşa edilmiş bir moleküler yapı biçiminde temsil edilir. Yazılımın verileri okuma, kopyalama ve yönetme rolü özel enzimler tarafından gerçekleştirilir.
• Atomik kuvvet mikroskobu– bir konsol iğnesinin (prob) incelenen numunenin yüzeyi ile etkileşimine dayanan yüksek çözünürlüklü bir taramalı prob mikroskobu. Taramalı tünelleme mikroskobundan (STM) farklı olarak, hem iletken hem de iletken olmayan yüzeyleri bir sıvı tabakası aracılığıyla bile inceleyebilir, bu da organik moleküllerle (DNA) çalışmayı mümkün kılar. Atomik kuvvet mikroskobunun uzaysal çözünürlüğü, konsolun boyutuna ve ucunun eğriliğine bağlıdır. Çözünürlük yatay olarak atomik seviyeye ulaşır ve dikey olarak onu önemli ölçüde aşar.
• Anten-osilatör– 9 Şubat 2005 tarihinde Boston Üniversitesi laboratuvarında yaklaşık 1 mikron boyutunda bir anten-osilatör elde edildi. Bu cihazın 5.000 milyon atomu var ve 1,49 gigahertz frekansında salınma kapasitesine sahip, bu da onun çok büyük miktarda bilgi iletmesine olanak tanıyor.

İnanılmaz potansiyele sahip 10 nanoteknoloji

Bazı kanonik buluşları hatırlamaya çalışın. Muhtemelen birileri artık bir tekerleği, birileri bir uçağı, birileri de bir iPod'u hayal etmişti. Kaçınız tamamen yeni nesil bir nanoteknolojinin icadı hakkında düşündünüz? Bu dünya çok az araştırılmıştır, ancak bize gerçekten harika şeyler verebilecek inanılmaz bir potansiyele sahiptir. Şaşırtıcı bir şey: bilim insanları bu alanda çok daha erken çalışmaya başlamış olsa da nanoteknoloji alanı 1975 yılına kadar mevcut değildi.

İnsan çıplak gözü, boyutu 0,1 milimetreye kadar olan nesneleri tanıyabilir. Bugün 100.000 kat daha küçük olan 10 icattan bahsedeceğiz.

Elektriksel olarak iletken sıvı metal

Elektrik kullanılarak, galyum, iridyum ve kalaydan oluşan basit bir sıvı metal alaşımı, bir Petri kabının içinde karmaşık şekiller veya rüzgar daireleri oluşturacak şekilde yapılabilir. Terminatör 2'de görebildiğimiz ünlü T-1000 serisi cyborg'un yaratıldığı malzemenin bu olduğu bir dereceye kadar olasılık dahilinde söylenebilir.

"Yumuşak alaşım, hareket ettiği değişen çevre alanını dikkate alarak gerektiğinde kendini deforme edebilen akıllı bir şekil gibi davranıyor. Bu projede yer alan araştırmacılardan biri olan Tsinghua Üniversitesi'nden Jin Li, tıpkı popüler bir bilim kurgu filmindeki bir cyborg'un yapabileceği gibi" diyor.

Bu metal biyomimetiktir, yani kendisi biyolojik bir madde olmasa da biyokimyasal reaksiyonları taklit eder.

Bu metal elektrik deşarjları ile kontrol edilebilir. Bununla birlikte, bu metal alaşımının her damlasının ön ve arka kısmı arasındaki basınç farkından kaynaklanan ortaya çıkan yük dengesizliği nedeniyle kendisi bağımsız olarak hareket etme yeteneğine sahiptir. Her ne kadar bilim insanları bu sürecin kimyasal enerjiyi mekanik enerjiye dönüştürmenin anahtarı olabileceğine inansa da, moleküler malzeme yakın gelecekte kötü siborglar inşa etmek için kullanılamayacak. Tüm "sihirli" süreç yalnızca bir sodyum hidroksit çözeltisi veya tuzlu su çözeltisinde gerçekleşebilir.

Nanoplastiler

York Üniversitesi'nden araştırmacılar, gerekli tüm ilaçları herhangi bir iğne veya şırınga kullanmadan vücuda dağıtacak şekilde tasarlanacak özel yamalar geliştirmek üzerinde çalışıyor. Boyutları oldukça normal olan yamalar elinize yapıştırılarak belli dozda ilaç nanopartiküllerinin (saç köklerine nüfuz edecek kadar küçük) vücudunuza iletilmesi sağlanır. Nanopartiküller (her biri 20 nanometreden küçük) zararlı hücreleri kendileri bulacak, öldürecek ve doğal süreçler sonucunda diğer hücrelerle birlikte vücuttan atılacaktır.

Bilim adamları gelecekte bu tür nanoyamaların dünyadaki en korkunç hastalıklardan biri olan kansere karşı mücadelede kullanılabileceğini belirtiyor. Bu gibi durumlarda genellikle tedavinin ayrılmaz bir parçası olan kemoterapinin aksine, nanoyamalar, sağlıklı hücrelere dokunmadan kanser hücrelerini tek tek bulup yok edebilecek. Nanopatch projesine NanJect adı veriliyor. Geliştirilmesi, 2013 yılında henüz öğrenciyken fon toplamak amacıyla kitle kaynak kullanımı kampanyası kapsamında gerekli sponsorluğu alan Atıf Syed ve Zakaria Hussain tarafından yürütülüyor.

Su için nanofiltre

Bu film ince bir paslanmaz çelik ağ ile birlikte kullanıldığında, yağ itilir ve o bölgedeki su tamamen temiz kalır.

İlginç bir şekilde, bilim adamları doğanın kendisinden nanofilm yaratma konusunda ilham aldılar. Nilüfer olarak da bilinen nilüfer yaprakları, nanofilmin zıt özelliklerine sahiptir: Yağ yerine suyu iterler. Bu, bilim adamlarının bu şaşırtıcı bitkileri aynı derecede şaşırtıcı özellikleri nedeniyle ilk kez gözetlemesi değil. Bu, örneğin 2003 yılında süperhidrofobik malzemelerin yaratılmasıyla sonuçlandı. Nanofilme gelince, araştırmacılar nilüferlerin yüzeyini taklit eden ve onu özel bir temizlik maddesinin molekülleriyle zenginleştiren bir malzeme oluşturmaya çalışıyorlar. Kaplamanın kendisi insan gözüyle görülmez. Üretilmesi ucuz olacak: metrekare başına yaklaşık 1 dolar.

Denizaltılar için hava temizleyici

Mürettebat üyeleri dışında kimsenin ne tür hava denizaltı mürettebatının nefes alması gerektiğini düşünmesi pek olası değildir. Bu arada, bir yolculuk sırasında aynı havanın denizaltının hafif mürettebatından yüzlerce kez geçmesi gerektiğinden, havanın karbondioksitten arındırılmasının derhal yapılması gerekiyor. Havayı karbondioksitten temizlemek için çok hoş olmayan bir kokuya sahip olan aminler kullanılır. Bu sorunu çözmek için SAMMS (Mezogözenekli Desteklerde Kendiliğinden Düzenlenen Tek Katmanların kısaltması) adı verilen bir saflaştırma teknolojisi oluşturuldu. Seramik granüllerin içine yerleştirilen özel nanopartiküllerin kullanılmasını önermektedir. Madde, fazla karbondioksiti emdiği için gözenekli bir yapıya sahiptir. Farklı SAMMS saflaştırma türleri hava, su ve topraktaki farklı moleküllerle etkileşime girer, ancak bu saflaştırma seçeneklerinin tümü inanılmaz derecede etkilidir. Bu gözenekli seramik granüllerden yalnızca bir çorba kaşığı, bir futbol sahası büyüklüğündeki alanı temizlemeye yeterlidir.

Nanoiletkenler

Northwestern Üniversitesi'ndeki (ABD) araştırmacılar, nano ölçekte bir elektrik iletkeninin nasıl oluşturulacağını çözdüler. Bu iletken, elektrik akımını çeşitli zıt yönlerde iletecek şekilde yapılandırılabilen sert ve dayanıklı bir nanopartiküldür. Çalışma, bu tür nanoparçacıkların her birinin "doğrultucuların, anahtarların ve diyotların" çalışmasını taklit edebildiğini gösteriyor. Her 5 nanometre kalınlığındaki parçacık, pozitif yüklü bir kimyasalla kaplanmış ve negatif yüklü atomlarla çevrelenmiştir. Bir elektrik deşarjının uygulanması, nanopartiküllerin etrafındaki negatif yüklü atomları yeniden yapılandırır.

Bilim adamlarının bildirdiği gibi teknolojinin potansiyeli emsalsizdir. Buna dayanarak, "belirli bilgisayar hesaplama görevlerine uyacak şekilde bağımsız olarak değişebilen" materyaller yaratmak mümkündür. Bu nanomateryalin kullanımı aslında geleceğin elektroniklerini “yeniden programlayacak”. Donanım yükseltmeleri, yazılım yükseltmeleri kadar kolay hale gelecektir.

Nanoteknoloji şarj cihazı

Bu şey yaratıldığında artık herhangi bir kablolu şarj cihazı kullanmanıza gerek kalmayacak. Yeni nanoteknoloji sünger gibi çalışıyor ancak sıvıyı emmiyor. Çevreden kinetik enerjiyi emer ve doğrudan akıllı telefonunuza yönlendirir. Teknoloji, mekanik stres altında elektrik üreten piezoelektrik malzemenin kullanımına dayanıyor. Malzeme, onu esnek bir süngere dönüştüren nanoskopik gözeneklerle donatılmıştır.

Bu cihazın resmi adı “nanojeneratör”dür. Bu tür nanojeneratörler bir gün gezegendeki her akıllı telefonun bir parçası ya da her arabanın kontrol panelinin bir parçası ve belki de her kıyafet cebinin bir parçası haline gelebilir; gadget'lar doğrudan bunun içinde şarj edilecektir. Ayrıca teknolojinin endüstriyel ekipmanlar gibi daha büyük ölçekte kullanılma potansiyeli de var. En azından bu muhteşem nanosüngeri yaratan Wisconsin-Madison Üniversitesi'nden araştırmacılar böyle düşünüyor.

Yapay retina

İsrailli şirket Nano Retina, doğrudan gözdeki nöronlara bağlanacak ve sinirsel modellemenin sonucunu beyne iletecek, retinanın yerini alacak ve insanlara görüşü geri kazandıracak bir arayüz geliştiriyor.

Kör bir tavuk üzerinde yapılan deney, projenin başarısı için umut verdi. Nanofilm tavuğun ışığı görmesini sağladı. Doğru, insanların görüşünü yeniden sağlamak için yapay bir retina geliştirmenin son aşaması hala çok uzakta, ancak bu yöndeki ilerleme sevinmekten başka bir şey olamaz. Nano Retina bu tür gelişmelerle ilgilenen tek şirket değil, ancak şu anda en umut verici, etkili ve uyarlanabilir teknoloji gibi görünüyor. Son nokta en önemlisi çünkü birinin gözüne entegre edilecek bir üründen bahsediyoruz. Benzer gelişmeler katı malzemelerin bu tür amaçlara uygun olmadığını göstermiştir.

Teknoloji nanoteknolojik düzeyde geliştirildiğinden metal ve tel kullanımını ortadan kaldırır ve simüle edilen görüntünün düşük çözünürlüğünün de önüne geçer.

Parlayan giysiler

Şangaylı bilim insanları, giyim üretiminde kullanılabilecek yansıtıcı iplikler geliştirdiler. Her bir ipliğin temeli, özel nanopartiküller, bir elektrominesans polimer tabakası ve şeffaf nanotüplerden oluşan koruyucu bir kabuk ile kaplanmış çok ince bir paslanmaz çelik teldir. Sonuç, kendi elektrokimyasal enerjilerinin etkisi altında parlayabilen çok hafif ve esnek ipliklerdir. Aynı zamanda geleneksel LED'lere göre çok daha düşük güçte çalışırlar.

Teknolojinin dezavantajı ipliklerin "ışık rezervinin" hala yalnızca birkaç saat için yeterli olmasıdır. Ancak malzemenin geliştiricileri, ürünlerinin "kaynağı"nı en az bin kat artırabileceklerine iyimser bir şekilde inanıyor. Başarılı olsalar dahi bir başka eksikliğin çözümü hala belirsizliğini koruyor. Bu tür nano ipliklere dayalı kıyafetleri yıkamak büyük olasılıkla imkansız olacaktır.

İç organların restorasyonu için nanoiğneler

Yukarıda bahsettiğimiz nanoplasterler özellikle iğnelerin yerini alacak şekilde tasarlanmıştır. Ya iğnelerin boyutu yalnızca birkaç nanometre olsaydı? Eğer öyleyse, ameliyat anlayışımızı değiştirebilir veya en azından önemli ölçüde geliştirebilirler.

Son zamanlarda bilim insanları fareler üzerinde başarılı laboratuvar testleri gerçekleştirdiler. Araştırmacılar, minik iğneler kullanarak, nükleik asitleri kemirgenlerin vücutlarına vererek organların ve sinir hücrelerinin yenilenmesini destekleyerek, kayıp performansı geri getirmeyi başardılar. İğneler görevini yaptığında vücutta kalır ve birkaç gün sonra tamamen çürürler. Aynı zamanda bilim insanları, bu özel nanoiğneleri kullanarak kemirgenlerin sırt kaslarındaki kan damarlarını onarmaya yönelik operasyonlar sırasında herhangi bir yan etki bulamadılar.

İnsanlardaki vakaları dikkate alırsak, bu tür nanoiğneler, örneğin organ naklinde gerekli ilaçları insan vücuduna ulaştırmak için kullanılabilir. Özel maddeler, nakledilen organın etrafındaki çevre dokuları hızlı iyileşmeye hazırlayacak ve reddedilme olasılığını ortadan kaldıracaktır.

3 boyutlu kimyasal baskı

Illinois Üniversitesi kimyageri Martin Burke, kimyanın Willy Wonka'sıdır. Çeşitli amaçlar için bir "yapı malzemesi" molekülleri koleksiyonu kullanarak, her türden "şaşırtıcı ve aynı zamanda doğal özelliklere" sahip çok sayıda farklı kimyasal yaratabilir. Örneğin bu tür maddelerden biri, yalnızca çok nadir bir Peru çiçeğinde bulunabilen ratanindir.

Maddeleri sentezleme potansiyeli o kadar büyüktür ki, tıpta, LED diyotların, güneş pili hücrelerinin ve gezegendeki en iyi kimyagerlerin bile sentezlemesinin yıllar aldığı kimyasal elementlerin yapımında kullanılan moleküllerin üretilmesini mümkün kılacaktır.

Mevcut prototip 3D kimyasal yazıcının yetenekleri hala sınırlıdır. Sadece yeni ilaçlar yaratma yeteneğine sahip. Ancak Burke, bir gün muhteşem cihazının çok daha büyük yeteneklere sahip bir tüketici versiyonunu yaratabileceğini umuyor. Gelecekte bu tür yazıcıların bir nevi ev eczacısı görevi görmesi oldukça muhtemel.

Nanoteknoloji insan sağlığına ve çevreye tehdit oluşturuyor mu?

Nanopartiküllerin olumsuz etkileri hakkında fazla bilgi yoktur. 2003 yılında yapılan bir çalışma, karbon nanotüplerin fare ve sıçanların akciğerlerine zarar verebileceğini gösterdi. 2004 yılında yapılan bir araştırma, fullerenlerin balıklarda birikebileceğini ve beyin hasarına neden olabileceğini buldu. Ancak her iki çalışmada da olağandışı koşullar altında büyük miktarlarda madde kullanıldı. Uzmanlardan biri olan kimyager Kristen Kulinowski'ye (ABD) göre, "şu anda bunların insan sağlığına yönelik tehditleri hakkında hiçbir bilgi olmamasına rağmen, bu nanopartiküllere maruz kalmanın sınırlandırılması tavsiye edilebilir."

Bazı yorumcular nanoteknolojinin yaygın kullanımının sosyal ve etik risklere yol açabileceğini de öne sürdüler. Yani örneğin nanoteknolojinin kullanımı yeni bir sanayi devrimini başlatırsa bu durum iş kayıplarına yol açacaktır. Üstelik nanoteknoloji, insan kavramını değiştirebilir, çünkü kullanımı ömrün uzamasına ve vücudun dayanıklılığının önemli ölçüde artmasına yardımcı olacaktır. Kristen Kulinowski, "Cep telefonlarının ve İnternet'in yaygın biçimde benimsenmesinin toplumda çok büyük değişikliklere yol açtığını kimse inkar edemez" diyor. “Nanoteknolojinin önümüzdeki yıllarda toplum üzerinde daha büyük bir etki yaratmayacağını kim söyleyebilir?”

Nanoteknolojiyi geliştiren ve üreten ülkeler arasında Rusya'nın yeri

Nanoteknolojiye yapılan toplam yatırım açısından dünya liderleri AB ülkeleri, Japonya ve ABD'dir. Son dönemde Rusya, Çin, Brezilya ve Hindistan'ın bu sektöre yatırımları ciddi oranda arttı. Rusya'da, “2008-2010 yılları için Rusya Federasyonu'nda nano-endüstri altyapısının geliştirilmesi” programı kapsamındaki fon miktarı 27,7 milyar ruble olacak.

Londra merkezli araştırma firması Cientifica'nın Nanoteknolojiye Genel Bakış Raporu olarak adlandırılan son (2008) raporu, Rus yatırımını kelimesi kelimesine şöyle tanımlıyor: “AB, yatırım açısından hâlâ birinci sırada yer almasına rağmen, Çin ve Rusya, ABD'yi çoktan geride bıraktı. ”

Nanoteknolojide Rus bilim adamlarının dünyada ilk olduğu, yeni bilimsel eğilimlerin gelişmesine temel oluşturan sonuçlar elde ettiği alanlar var.

Bunların arasında ultra dağılmış nanomalzemelerin üretimi, tek elektronlu cihazların tasarımı, ayrıca atomik kuvvet ve taramalı prob mikroskobu alanındaki çalışmalar yer alıyor. Sadece XII St. Petersburg Ekonomik Forumu (2008) çerçevesinde düzenlenen özel bir sergide aynı anda 80 spesifik gelişme sunuldu. Rusya zaten piyasada talep gören bir dizi nano ürün üretiyor: nanomembranlar, nanotozlar, nanotüpler. Ancak uzmanlara göre Rusya, nanoteknolojik gelişmelerin ticarileştirilmesinde ABD ve diğer gelişmiş ülkelerin on yıl gerisinde kalıyor.

Sanatta nanoteknoloji

Amerikalı sanatçı Natasha Vita-Mor'un bir dizi eseri nanoteknoloji konularını ele alıyor.

Modern sanatta yeni bir yön ortaya çıktı: “nanoart” (nanoart) - sanatçının mikro ve nano boyutta (sırasıyla 10 −6 ve 10 −9 m) heykeller (kompozisyonlar) yaratmasıyla ilişkili bir sanat türü malzemelerin işlenmesinde kullanılan kimyasal veya fiziksel işlemlerin etkisi altında, elde edilen nano görüntülerin elektron mikroskobu kullanılarak fotoğraflanması ve siyah beyaz fotoğrafların bir grafik düzenleyicide işlenmesi.

Rus yazar N. Leskov'un “Sollu” (1881) adlı ünlü eserinde ilginç bir parça var: “Eğer” diyor, “beş milyonu büyüten daha iyi bir mikroskop olsaydı, o zaman tenezzül ederdin”. "Her at nalı üzerinde zanaatkarın adının yazıldığını görmek için: o at nalını hangi Rus usta yaptı" diyor. Nanoteknolojinin temel araçları sayılan modern elektron ve atomik kuvvet mikroskopları ile 5.000.000 kat büyütme sağlanmaktadır. Dolayısıyla edebiyat kahramanı Lefty, tarihteki ilk “nanoteknolog” sayılabilir.

Feynman'ın 1959'da verdiği "Orada Çok Yer Var" dersinde nanomanipülatörlerin nasıl oluşturulacağı ve kullanılacağına dair sunduğu fikirler, ünlü Sovyet yazar Boris Zhitkov'un 1931'de yayınlanan bilim kurgu hikayesi "Mikrorukki" ile neredeyse metinsel olarak örtüşüyor. Nanoteknolojinin kontrolsüz gelişiminin bazı olumsuz sonuçları M. Crichton (“Sürü”), S. Lem (“Yerinde Denetim” ve “Yeryüzünde Barış”), S. Lukyanenko (“Yapılacak Hiçbir Şey”) çalışmalarında anlatılmaktadır. Bölmek").

Yu. Nikitina'nın "Transman" romanının ana karakteri, bir nanoteknoloji şirketinin başkanı ve tıbbi nanorobotların etkilerini deneyimleyen ilk kişidir.

Bilim kurgu serisi Stargate SG-1 ve Stargate Atlantis'te, teknolojik açıdan en gelişmiş ırklardan bazıları, nanoteknolojinin çeşitli uygulamalarını kullanan ve açıklayan başarısız deneylerin bir sonucu olarak ortaya çıkan iki "çoğaltıcı" ırkıdır. Başrolünü Keanu Reeves'in paylaştığı The Day the Earth Stood Still'de, uzaylı bir uygarlık insanlığı ölüme mahkum ediyor ve yollarına çıkan her şeyi yiyip bitiren, kendi kendini kopyalayan nanoreplikant böceklerin yardımıyla neredeyse gezegendeki her şeyi yok ediyor.

Son zamanlarda “nanoteknoloji” kelimesini sıklıkla duyabiliyoruz. Herhangi bir bilim adamına nanoteknolojinin ne olduğunu ve neden gerekli olduğunu sorarsanız cevabı kısa olacaktır: “Nanoteknoloji, maddenin olağan özelliklerini değiştirir. Dünyayı dönüştürüyorlar ve daha iyi bir yer haline getiriyorlar.”

Bilim adamları nanoteknolojinin birçok faaliyet alanında uygulama bulacağını iddia ediyor: endüstride, enerjide, uzay araştırmalarında, tıpta ve çok daha fazlasında. Örneğin insan vücudunun herhangi bir hücresine nüfuz edebilecek minik nanorobotlar, bazı hastalıkları hızlı bir şekilde tedavi edebilecek ve en tecrübeli cerrahın bile yapamayacağı ameliyatları gerçekleştirebilecek.

Nanoteknoloji sayesinde “akıllı evler” ortaya çıkacak. Onlarda, bir kişi pratik olarak sıkıcı ev işleriyle uğraşmak zorunda kalmayacak. Bu sorumlulukları “akıllı şeyler” ve “akıllı toz” üstlenecek. İnsanlar kirlenmeyen kıyafetler giyecekler; üstelik sahibine örneğin öğle yemeği yeme veya duş alma zamanının geldiğini söyleyecekler.

Nanoteknoloji, mendil gibi katlanıp cepte taşınabilen bilgisayar ekipmanlarının ve cep telefonlarının icat edilmesini mümkün kılacak.

Kısacası nanoteknoloji uzmanları gerçekten insan yaşamını önemli ölçüde dönüştürmeyi amaçlıyor.

Nanoteknoloji nedir

Nanoteknoloji nedir? Peki şeylerin özelliklerini değiştirmenize tam olarak nasıl izin veriyorlar?

"Nanoteknoloji" kelimesi "nano" ve "teknoloji" olmak üzere iki kelimeden oluşur.

"Nano", metre gibi bir şeyin milyarda biri anlamına gelen Yunanca bir kelimedir. Bir atomun boyutu bir nanometreden biraz daha küçüktür. Ve bir nanometre, bir metreden, sıradan bir bezelyenin küreden küçük olması kadar küçüktür. Bir kişinin boyu bir nanometre olsaydı, o zaman bir kağıdın kalınlığı bir kişiye Moskova'dan Tula şehrine olan mesafeye eşit gibi görünürdü ve bu 170 kilometre kadardır!

“Teknoloji” kelimesi, kişinin ihtiyaç duyduğu şeyleri mevcut malzemelerden yaratmak anlamına gelir.

Nanoteknoloji ise kişinin ihtiyaç duyduğu şeyin atomlardan ve atom gruplarından (bunlara nanopartiküller denir) özel cihazlar kullanılarak yaratılmasıdır.

Nanopartikülleri elde etmenin iki yolu vardır.

İlk ve daha basit yöntem “yukarıdan aşağıya”dır. Başlangıç ​​malzemesi, parçacık nano boyuta gelinceye kadar çeşitli şekillerde öğütülür.

İkincisi, tek tek atomların “aşağıdan yukarıya” birleştirilmesiyle nanopartiküllerin üretilmesidir. Bu daha karmaşık bir yöntemdir ancak bilim adamlarının nanoteknolojinin geleceği olarak gördükleri şey budur.

Nanopartikül elde etmenin ilk yolu, malzemeyi partikül nano boyuta gelinceye kadar öğütmektir. Nanoparçacıkları elde etmenin ikinci yolu, atomları çeşitli yollarla bir nanoparçacık halinde birleştirmektir.

Bu şekilde nanopartiküllerin elde edilmesi bir inşaat seti ile çalışmayı anımsatmaktadır. Bilim adamlarının yeni nanomalzemeler ve nanoaygıtlar yarattığı parçalar olarak yalnızca atomlar ve moleküller kullanılıyor.