رنگ نانو ذرات طلا در حالت تعلیق با توجه به اندازه نانو ذرات متفاوت است. Valeg96, CC BY
کلمه "فناوری نانو" برای شما چطور است؟
من بهترین قسمت یک هفته را سپری کردم صحبت کردن در مورد اصطلاح "فناوری نانو" و اینکه آیا این یک حقیقت واقعی است، یا یک اصطلاح واقعی.
در ساده ترین حالت، فناوری نانو به معنای کار با مواد در حدود یک میلیاردم یک متر است. پیشوند "نانو" به یک میلیاردر اشاره دارد: این بخشی از مقیاس علمی اندازه گیری است.
من از اصطلاح فناوری نانو به عنوان یک واژه مناسب مناسب برای توصیف زمینه تحقیق استفاده می کنم. تحقیقات من ساختن نانوذرات است که می تواند به عنوان کپسول کوچک برای انتقال مواد به سلول ها استفاده شود. من با پروتئین ها و طیف وسیعی از نانوذرات طلا برای تلاش و رسیدن به این هدف کار می کنم.
فروش فناوری نانو
همانند بسیاری از قوانین علمی و دانشگاهی، فناوری نانو (همچنین به عنوان "نانو" شناخته می شود) یک واژه استفاده شده و بیش از حد در رسانه های جمعی است.
شرکت های لوازم آرایشی و بهداشتی محصولات با فناوری نانو را تبلیغ می کنند - شاید امید به انتقال این ربات ها به تعمیر پوست شما باشد. با این حال، این محصولات احتمالا فقط حاوی لیپوزوم ها هستند - حباب های کوچک و دو لایه چربی. آنها نانو ذرات هستند، نه کاملا روبات های نانو که ما از علم تخیلی پیش بینی می کنیم.
La تاتا نانو ماشین در هند و اپل آی پاد نانو پخش کننده موسیقی همچنین از پیشوند "nano" استفاده می کند. این یک پیشوند مناسب است، به همان شیوه که "میکرو" و "هوشمند" بیش از حد استفاده شده و شرایط بازاریابی به طور مفهومی بی معنی است.
برای چیزهای پیچیده تر، نانوتکنولوژی و علوم نانو هم اکنون به معنای مترادف با "ربات های مینیاتوری که جهان را به خاکستری خاکستری تبدیل خواهند کرد" یا تهدید نامرئی مینویسد به ما سلامت و محیط زیست
درست است برخی وجود دارد علاقه در اطراف اثرات زیست محیطی بالقوه نانومواد قرار نگرفته. سم شناسی مواد نانومواد و مسائل نظارتی در مورد استفاده و دفع آنها یک بحث مداوم است.
اما به عنوان یک دانشمند علمی و دانشمند، ناامید کننده است که اصطلاح "نانو" را در بعضی از این روش ها استفاده می کند - نه برای کمبود شوخ طبعی، اما به دلیل حجم تلاش لازم برای مقابله با این تصورات غلط اغلب نسبت به سهولت که آنها مورد سوء استفاده قرار می گیرند
آیا "نانو" چیزی نیست؟
بنابراین آیا واژه نانوتکنولوژی به همه چیز صدق می کند و بنابراین به معنای هیچ است؟ در حالی که نانو یک کلمه کلیدی در تبلیغات و رسانه است، درک خاص تری از آنچه در علم به دنبال دارد وجود دارد - یا بهتر است بگوییم، مهندسی.
فناوری نانو یک زمینه وسیع است که پژوهش و اختراعات را پوشش می دهد که از اثرات کوانتومی در نانومواد استفاده می کنند - یعنی در نانومتر یا میلیاردم یک متر.
به دلیل اندازه مواد و ذرات در این سطحاثرات کوانتومی در مقیاس نانو بیشتر مشهود است و می تواند برای تولید مواد کاملا جدید و نازک استفاده شود.
عبارت "اثرات کوانتومی"در اینجا به خواص مواد به شکل نقطه ذوب، فلورسنس، هدایت الکتریکی و واکنش شیمیایی اشاره دارد.
به عنوان مثال، در مقیاس نانو، خواص اپتیکی نوین - یعنی واکنش بین نور و ماده - وجود دارد که می تواند برای برنامه های کاربردی مانند نانوباركودینگ.
نانوتکنولوژی از این ویژگی ها برای ساختن مواد و وسایل جدید استفاده می کند - هر چیزی از الکترونیک نرم، سوپر لاتکس پلاسمونیک (نانومواد فوقانی که با نور در ارتباط هستند)، طلا، نقره و نانوذرات پلیمری، نانوسیم ها و غیره.
در حقیقت، مولکول های بیومولکول و ویروس ها اصلی هستند و همه نانوتکنولوژی طبیعی هستند. Biomolecules مانند DNA می تواند کد ژنتیکی زندگی را ذخیره کند، اما ساختار DNA می تواند برای تولید نانوسیم ها استفاده شود، و DNA می تواند به عنوان پل بین ذرات استفاده شود آنها را با هم وصل کنید.
پروتئین ها می توانند به عنوان داربست ها برای ساخت سازه های فلزی شناخته شوند چارچوب فلزی آلی این می تواند به عنوان فیلتر یا برای ارائه درمان، به نام فقط دو برنامه استفاده می شود.
ما همچنین می توانیم مواد از مواد معدنی مانند طلا و نقره را تهیه کنیم - در حال حاضر قلم های موجود وجود دارند که به شما اجازه می دهد مدارهای نانوسیم را بسازید.
کرم های ضد آفتاب دارای نانوذرات است و نانوذرات نقره به عنوان عوامل ضد باکتری در بسیاری از موارد روزمره استفاده می شود. باتری لیتیوم برای ذخیره سازی بهتر از نانوتکنولوژی استفاده می کند: در حقیقت، نانوتکنولوژی برای بهبود بهتر است عملکرد باتری و ظرفیت.
و نانوتکنولوژی در دستگاه های کوچک سازی و بهبود عملکرد آنها مفید است. اکنون ما توالی های DNA دستی داریم که می تواند در این زمینه استفاده شود. ما دیگر مجبور نیستیم نمونه را به آزمایشگاه منتقل کنیم و منتظر نتایج آن باشیم. ما می توانیم DNA را بر روی سایت دنبال کنیم، به طوری که استفاده هوشمندانه از پروتئین ها در دستگاه های کوچک.
بیشتر تحقیقات نانوتکنولوژی، رشته بین رشته ای است (متشکل از تخصص های مختلف)، حتی بین رشته ای (در بسیاری از زمینه های علمی کاربرد دارد). این به شما نیاز دارد که به شیمی (شیمی معدنی و آلی)، الکترونیک، شیمی تحلیلی، شیمی در سطح، شیمی درمانی و ساختار پروتئین، شیمی اسید نوکلئیک (هر دو DNA و RNA)، چربی ها (چربی ها) و بسیاری از تکنیک های دیگر بروید.
بنابراین، هنگام توصیف این نوع تحقیق که شامل بسیاری از رشته ها است، استفاده از اصطلاح کلیدی "فناوری نانو" ساده تر است.
ما از خواص نانومواد مواد، خلاقیت و نوآوری استفاده می کنیم تا فن آوری های جدید، مواد جدید، ساختارهای جدید و شاید آینده در راه های جدید ایجاد کنیم.
به این ترتیب از این طریق فکر کنید: اگر می خواهید دستگاه ها را کوچک کنید، اجزاء این دستگاه ها را کوچکتر می کنید. نانوتکنولوژی فقط از قطعات نانومتری برای ساخت این دستگاهها استفاده می کند، با استفاده از اثرات کوانتومی برجسته در این مقیاس.
فناوری نانو تمام این ویژگی ها را برای برنامه های مفید جمع می کند.
نانو همه "BS" نیست
در چارچوب زغال سنگ، تحقیقات بیشتر ایده های جالب و جذاب است که به بهینه سازی خسته کننده نیاز دارند؛ تلاش برای تولید اقلام کوچک از یک فرایند پایین (یعنی ساختن در مقیاس نانو) به جای بالا به پایین (تصفیه مواد موجود).
در فناوری نانو، ما نباید مواد بزرگ را به قطعات کوچک تقسیم کنیم، ما سعی می کنیم آنها را از پایین به بالا با استفاده از شیمی تولید کنیم. این نوع کار می تواند خسته کننده باشد، اما زمانی که برای اولین بار کار می کند، آن را مانند جادو می کند.
بنابراین نانوتکنولوژی گاهی اوقات مانند الون ماسک می تواند باشد ضمنی، یک اصطلاح کلاهبرداری "BS" باشد.
اما این نیز یک میدان بسیاری از دانشمندان و مهندسان در هر روز کار می کنند و بسیاری از دانشگاه ها اذعان دارند. این در حال رشد و پرورش میدان پر از اختراعات جدید هیجان انگیز و هوشمند است.
به طرق مختلف، این یک تلاش واقعا جدی است برای متلاشی شدن هر دو آلی و غیر آلی به وسیله هایی که تقلید از پالایش های نفیس طبیعت را تقلید می کنند. این دشوار است و هیجان انگیز است.
درباره نویسنده
Upulie Divisekera، کاندیدای PhD دانشگاه موناش
این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.
کتاب های مرتبط
at InnerSelf Market و آمازون
