10 moduri prin care nanotehnologia ne influențează viața

Nanotehnologia este un cuvânt obișnuit în zilele noastre, dar mulți dintre noi nu realizează impactul uimitor pe care îl are asupra vieții de zi cu zi. Potrivit Inițiativei Naționale a Nanotehnologiei din Statele Unite, nanotehnologia este ,,știință, inginerie și tehnologie desfășurate la scara nanometrică, care este de aproximativ 1 până la 100 de nanometri.” Un nanometru este o miliardime din metru. Pentru a face o comparație, o foaie de hârtie are o grosime de aproximativ 100.000 de nanometri. Oamenii de știință descoperă că atomii și moleculele se comportă diferit la scara nanometrică.

Nanotehnologia este un domeniu în expansiune rapidă. Oamenii de știință și inginerii se bucură de un succes deosebit la realizarea materialelor la scară nanometrică, pentru a beneficia de proprietățile îmbunătățite, cum ar fi rezistență mai mare, greutate mai mică, conductivitate electrică crescută și reactivitate chimică, în comparație cu echivalentele lor la scară mai mare.

Prezentăm în continuare 10 moduri în care nanotehnologia ne influențează viața zilnic:

1. Computere mai rapide, mai mici și mai puternice, care consumă mult mai puțină energie, cu baterii ce durează mai mult. Circuitele fabricate din nanotuburi de carbon ar putea fi vitale pentru menținerea creșterii puterii computerelor, permițând ca Legea lui Moore să continue.

2. Echipamente medicale de diagnosticare mai rapide, mai funcționale și mai precise. Tehnologia Lab-on-a-chip permite testarea punctului de îngrijire în timp real, ceea ce accelerează livrarea asistenței medicale. Nanomaterialele din implanturi îmbunătățesc rezistența la uzură și rezistă la infecții.

3. Nanoparticulele din produsele farmaceutice îmbunătățesc absorbția în organism a medicamentelor și le fac mai ușor de livrat. Nanoparticulele pot fi, de asemenea, utilizate la eliberarea substanțelor necesare pentru chimioterapie la celule specifice, cum ar fi celulele canceroase.

4. Îmbunătățirea eficienței combustibilului și a rezistenței la coroziune a vehiculelor prin construirea de piese din materiale nanocompozite, care sunt mai ușoare, mai puternice și mai rezistente chimic decât metalul. Nanofiltrele elimină aproape toate particulele din aer înainte de a ajunge în camera de combustie, îmbunătățind astfel durata de folosire a combustibilului.

5. Nanoparticulele sau nanofibrele din țesături pot spori rezistența la pete, rezistența la apă și rezistența la foc, fără o creștere semnificativă în greutate, grosime sau rigiditate a țesăturii. De exemplu, ,,nano-whiskers” pe pantaloni îi fac rezistenți la apă și pete.

6. Filtrele de apă care au o lățime de numai 15-20 nanometri pot elimina particule de dimensiuni nanometrice, inclusiv, practic toate virusurile și bacteriile. Aceste sisteme portabile și eficiente din punct de vedere al costurilor sunt ideale pentru îmbunătățirea calității apei potabile în țările în curs de dezvoltare.

7. Nanotuburile de carbon au o varietate de utilizări comerciale, incluzând creșterea rezistenței și scăderea greutății echipamentului sportiv. De exemplu, o rachetă de tenis realizată cu nanotuburi de carbon se îndoaie mai puțin în timpul impactului și creșteforța și precizia loviturii. Mingiile de tenis tratate cu nanoparticule pot fi folosite de două ori mai mult decât mingiile de tenis standard.

8. Majoritatea produselor de protecție solară de astăzi sunt fabricate din nanoparticule care absorb eficient lumina, inclusiv cea mai periculoasă gamă de ultraviolete. De asemenea, se întind mai ușor pe piele. Aceleași nanoparticule sunt utilizate și în ambalajul produselor alimentare pentru a reduce expunerea la raze ultraviolete și a prelungi durata de valabilitate.

9. Multe recipiente pentru băuturi sunt fabricate din materiale plastice ce conțin nanoclase, care cresc rezistența la permeabilitate prin oxigen, dioxid de carbon și umiditate. Acest lucru ajută la menținerea carbonației și presiunii și crește durata de depozitare cu câteva luni.

10. Mulțumită nanotehnologiei, o mare varietate de senzori chimici pot fi programați să detecteze o anumită substanță chimică la niveluri uimitor de scăzute, de exemplu, o singură moleculă dintre miliarde. Această proprietate este ideală pentru sistemele de supraveghere și securitate în laboratoare, zone industriale și aeroporturi. Pe frontul medical, nanosenzorii pot fi de asemenea utilizați pentru a identifica cu precizie anumite celule și substanțe din organism.

Ce se vede la orizont

Acestea sunt doar câteva din miile de moduri în care nanotehnologia afectează societatea. Realizări importante ale nanotehnologiei par a fi anunțate aproape zilnic. De exemplu, cercetătorii de la au descoperit o modalitate de a extrage dioxidul de carbon din atmosferă și a-l transforma în nanofibre de carbon cu randament ridicat care pot fi utilizate în producție.

,,Astfel de nanofibre sunt folosite pentru a face compozite puternice de carbon, cum ar fi cele utilizate în Boeing Dreamliner, precum și în echipamente sportive de vârf, lame de turbine eoliene și o serie de alte produse”, spune profesorul de chimie Stuart Licht, cel care a condus echipa de cercetare.

Procesul este alimentat de un sistem hibrid compus din celule solare și un colector de energie termică, care consumă foarte puțină energie. Licht estimează că, dacă procesul s-ar putea extinde pentru a acoperi o zonă fizică mai mică cu 10% decât dimensiunea deșertului Sahara, în decurs de un deceniu dioxidul de carbon din atmosferă ar putea fi redus la niveluri preindustriale.

Întrebat care este cel mai util lucru pe care nanotehnologia îl poate oferi pentru îmbunătățirea stării lumii, Markus Antonietti, director al Institutului de Coloizi și Interfețe Max Planck din cadrul Institutul Max Planck pentru Biologie Evolutivă, a răspuns că acesta este purificarea aerului și a apei.

,,Tehnologia pentru remedierea atmosferei există deja”, spune el. ,,Dar trebuie să se pună accentul pe educație și pe informarea publicului larg. Majoritatea oamenilor încă nu știu despre aceste tehnologii. Cea mai bună parte este că toate acestea s-ar putea întâmpla imediat, dacă răspândim pur și simplu informațiile într-un mod ușor de înțeles. Oamenii nu citesc revistele științifice, așa că nici măcar nu știu că toate acestea sunt posibile.”

Source: Asme

Photo/video source: Ame