6 Класні нанотехнології, які можуть змінити світ

Світ такий маленький, що ми навіть не можемо його побачити. Що стосується таких наук, як біологія, хімія, матеріалознавство, фізика та інженерія, ми майже сприймаємо мікроскопічне як належне. А як щодо інформатики? Ми часто думаємо про комп'ютери та все їх обладнання як щось, на що ми можемо подивитися. Але все частіше створюються маленькі крихітні комп'ютерні мікросхеми та інші пристрої. І коли ми говоримо крихітні, ми маємо на увазі приблизно один мікрон, або 1000 нанометрів. Ось про розмір зародка. Ця технологія називається нанотехнологією, використовуючи літографію для відбитку схем на напівпровідникових матеріалах. Вчені сподіваються вичавити ще більше процесорних потужностей на менші обчислювальні пакети.

Досить круто, так?

Протягом багатьох років нанотехнології досягли значних успіхів. Ось шість класних нанотехнологій - як комп’ютерних, так і інших - які можуть змінити світ, як ми його знаємо. (Для ознайомлення з переглядом матеріалів див. Нанотехнології: Найбільша маленька інновація в техніці.)

Мікро губки з очищення океану

Нанотехнології стоять на передньому плані очищення океанів, морів та інших водойм від токсичних металів.

Дослідники національної лабораторії Тихоокеанського північно-західного регіону розробили нанотехнологічне покриття, яке дозволяє матеріалам просочувати токсичні матеріали у воді. Вони називають це «Самозбірні моношари на мезопористих опорах» (саме тому з цього моменту ми будемо називати це як SAMMS).

Трубка, покрита SAMMS, діє як губка, збираючи ртуть, свинець та інші токсичні метали з води. Потім ці метали переробляються та використовуються для інших менш шкідливих цілей. Це дуже ефективний спосіб відділення важких металів від води.

Супер-міцні матеріали

Нанотехнології також мають переваги у виробництві та матеріалознавстві. Наприклад, було виявлено, що нанокристали, які використовуються для переробки нафти, сонячних батарей та інших речей, до трьох разів сильніші за їх насипні форми. Так, нанокристали металів можуть бути вдвічі-три рази сильнішими, ніж початковий метал. Це означає, що ці нанокристали можуть бути включені в вихідні метали, щоб зробити їх міцнішими.

Захист від погодних умов для ваших особистих пристроїв

Одна з проблем, яка все ще наштовхує на персональні електронні пристрої, полягає в тому, що, хоча ми постійно їх носимо з собою скрізь, вони не розроблені для будь-якої погоди та всіх типів місцевості. Нанотехнології, однак, придумали спосіб захистити їх від пошкоджень.

У березні 2012 року Nokia оголосила про роботу над надгідрофобним покриттям, яке зробило б його пристрої водостійкими. Гідрофобне покриття - це те, що запобігає прилипанню до тефлонової каструлі. Nokia, однак, бере таке покриття і додає наноструктуру, яка служить для уловлювання шару повітря на його поверхні, щоб вода просто котилася з нього. Отже, хоча гідрофобні покриття можуть протистояти воді, нанотехнологічне покриття Nokia фактично відхиляє її.

Менші пристрої, більша потужність

Нанотехнології також можуть надати маленьким пристроям велику потужність і здатність зберігання. У 2007 році дослідники IBM оголосили свої висновки щодо нових способів вимірювання магнітних властивостей окремого атома. Якщо застосувати до пристрою, це може означати розширені можливості зберігання, що дозволяє, наприклад, невеликому iPod легко зберігати кожне відео, завантажене на YouTube, або близько 30 000 повнометражних фільмів.

Наночастинки, що борються із хворобою

Одне з найбільших застосувань нанотехнологій було в галузі медицини та охорони здоров’я. В даний час нанотехнологія застосовується в ряді досліджень для боротьби з раком та діагностики - і навіть лікування - хвороби Альцгеймера. Оскільки наночастинок настільки мало, вони можуть потрапити в цільові ділянки, до яких раніше не можна було ефективно дістатись за допомогою ліків або інших способів лікування. Що стосується застосування нанотехнологій у людському організмі, можливості нескінченні.

Створення миттєвих реплік

Чи можете ви уявити, як поховати крихітну модель чого-небудь у коробці з піском, а потім досягти через кілька хвилин, щоб витягнути повнорозмірну копію цього предмета? Це може звучати як щось із науково-фантастичного фільму, але саме це зараз розробляють дослідники Массачусетського технологічного інституту. Цей розумний «пісок» містить електропостійні магніти, які дозволяють частинкам з’єднуватися і будувати візерунки. Якщо цю технологію вдосконалити, дослідники вважають, що її можна використовувати для тиражування майже будь-чого.

Матеріал нанотехнологій звучить як щось із науково-фантастичного роману. З точки зору того, куди очолила технологія, деякі не зовсім футуристичні можливості не за горами. Від вилікування захворювань до видалення забруднюючих речовин у повітрі чи воді, аж до великих розробок, таких як кіборги, які здатні копіювати себе, або комп’ютери, які вміють рахувати та маніпулювати вашою ДНК, наука працює над тим, щоб довести, що менше менше. Що означає, що деякі великі зміни, що відбуваються прямо перед нашими очима, виникнуть із чогось абсолютно невидимого.