Почему нанотехнология - больше, чем просто модное слово

Почему нанотехнология - больше, чем просто модное слово Цвет наночастиц золота в суспензии изменяется в зависимости от размера наночастиц. Valeg96, CC BY

Что вызывает у вас слово «нанотехнологии»?

Я провел лучшую часть недели говорить о термин «нанотехнология» и является ли это реальным полем, реальным термином или нет.

В простейшем смысле нанотехнологии - это работа с материалами в масштабе одной миллиардной метра. Приставка «нано» относится к одной миллиардной: это часть научной шкалы измерений.

Я использую термин нанотехнология как удобный термин для описания моей области исследований. Мое исследование заключается в создании наночастиц, которые можно использовать в качестве крошечных капсул для доставки лекарств в клетки. Я работаю с белками и рядом наночастиц золота, чтобы попытаться достичь этой цели.

Продажа нанотехнологий

Как и многие научные и академические термины, нанотехнология (также известная как «нано») - это чрезмерно употребляемый термин в средствах массовой информации.


Получите последние новости от InnerSelf


Косметические компании рекламируют продукты с «нанотехнологиями» - возможно, надеясь донести, что крошечные роботы восстанавливают вашу кожу. Тем не менее, эти продукты, скорее всего, просто включают липосомы - крошечные, двухслойные пузырьки липида. Это наночастицы, а не нано-роботы, которых мы могли бы представить из научной фантастики.

Tata Nano машина в Индии и Apple's Ipod Nano Музыкальный проигрыватель также использует префикс «нано». Это стало удобным префиксом, точно так же, как «микро» и «умный» используются чрезмерно и фактически бессмысленные маркетинговые термины.

Чтобы усложнить ситуацию, нанотехнологии и нанонаука в настоящее время являются синонимами «миниатюрные роботы, которые превратят мир в серую липучку" или миниатюрные невидимые угрозы нашим здоровье и окружающая среда.

Это правда, что есть некоторые беспокойство вокруг потенциального воздействия на окружающую среду неправильно расположенных наноматериалов. Токсикология наноматериалов и нормативные вопросы, касающиеся их использования и утилизации, являются предметом постоянных дискуссий.

Но как научный коммуникатор и ученый расстраивает то, что термин «нано» используется в некоторых из этих способов - не из-за недостатка юмора, а из-за того, что количество усилий, необходимых для противодействия этим заблуждениям, часто непропорционально тому, насколько легко они неправильно используются.

«Нано» ничего не значит?

Так относится ли термин нанотехнология ко всему и поэтому ничего не значит? В то время как нано является модным словом в рекламе и СМИ, существует более конкретное понимание того, что оно влечет за собой в науке - или, скорее, в технике.

Нанотехнология - это широкая область, охватывающая исследования и изобретения, в которых используются квантовые эффекты, которые происходят на наноразмерном уровне, то есть на нанометре или миллиардной части уровня метра.

Из-за размера материалов и частиц на этом уровнеквантовые эффекты становятся более выраженными на наноуровне и могут быть использованы для создания совершенно новых, более тонких материалов.

Термин "квантовые эффектыЗдесь термин относится к свойствам материала, которые определяют температуру плавления, флуоресценцию, электропроводность и химическую реактивность.

Например, в наномасштабе есть новые оптические свойства, то есть реакции между светом и материалом, которые можно использовать для таких применений, как nanobarcoding.

Нанотехнологии используют эти свойства для создания новых материалов и устройств - что угодно, от мягкой электроники, плазмонные сверхрешетки (ультратонкие наноматериалы, которые взаимодействуют со светом), наночастицы золота, серебра и полимера, нанопроволоки и так далее.

По правде говоря, биомолекулы и вирусы являются оригинальными, естественными нанотехнологиями. Биомолекулы, такие как ДНК, могут хранить генетический код жизни, но структура ДНК может использоваться для создания нанопроволоки, а ДНК может использоваться в качестве моста между частицами для соедините их вместе.

Белки могут быть использованы в качестве строительных лесов для изготовления металлических конструкций, известных как металлоорганические каркасы которые могут быть использованы в качестве фильтров или для лечения, чтобы назвать только два приложения.

Мы также можем изготавливать материалы из неорганических материалов, таких как золото и серебро - теперь доступны ручки, которые позволяют рисовать схемы из нанопроволок.

Солнцезащитный крем имеет наночастицы, и наночастицы серебра используются в качестве антибактериальных агентов во многих повседневных предметах. Литиевые батареи используют нанотехнологии для лучшего хранения: на самом деле, нанотехнологии имеют решающее значение для улучшения производительность и емкость аккумулятора.

А нанотехнологии полезны для миниатюризации устройств и повышения их производительности. Теперь у нас есть ручные секвенаторы ДНК, которые можно использовать в полевых условиях. Нам больше не нужно отправлять образцы обратно в лабораторию и ждать результатов - мы можем секвенировать ДНК на месте благодаря интеллектуальному использованию белки в миниатюрных устройствах.

Большинство исследований в области нанотехнологий является междисциплинарным (объединяет различные знания), даже междисциплинарным (работает во многих областях науки). Это требует, чтобы вы углубились в химию (неорганическую и органическую), электронику, аналитическую химию, химию поверхности, химию и структуру белков, химию нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), липиды (жиры) и многие другие методы.

Таким образом, часто проще использовать всеобъемлющий термин «нанотехнологии» при описании такого рода исследований, охватывающих множество дисциплин.

Мы используем наноразмерные свойства материалов, креативность и изобретательность, чтобы создавать новые технологии, новые материалы, новые структуры и, возможно, в будущем, новые способы существования.

Подумайте об этом так: если вы хотите сжать устройства, вы сделаете компоненты этих устройств меньше. Нанотехнология просто использует компоненты нанометрового размера для создания этих устройств, используя квантовые эффекты, выделяющиеся в этом масштабе.

Нанотехнология объединяет все эти функции для полезного применения.

Нано не все "BS"

На угольном рынке исследования в основном интригующие идеи, которые требуют утомительной оптимизации; пытаться изготовить крошечные предметы по принципу «снизу вверх» (то есть строить на наномасштабе), а не сверху вниз (очистка существующих материалов).

В нанотехнологиях нам не нужно разбивать большие материалы на мелкие кусочки, мы пытаемся генерировать их снизу вверх, используя химию. Такая работа может быть скучной, но когда она работает впервые, это похоже на магию.

Так что нанотехнология может, иногда, как Элон Маск подразумеваемый, быть «BS» всеобъемлющим термином.

Но это также область, в которой много ученых и инженеров работают каждый день, и это признают многие университеты. Это растущее, растущее поле, полное захватывающих и интеллектуальных новых изобретений.

Во многих отношениях это действительно серьезная попытка объединить как органические, так и неорганические вещества в устройства, которые имитируют утонченную утонченность природы. Это сложно - и волнующе.Беседа

Об авторе

Упули Дивисекера, кандидат наук, Университет Монаш

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Книги по этой теме

{AmazonWS: searchindex = Книга, ключевые слова = нанотехнология; maxresults = 3}

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

Следуйте за InnerSelf

facebook-значокTwitter-значокНовости-значок

Получить последнее по электронной почте

{Emailcloak = выкл}

ВНУТРЕННИЕ ГОЛОСЫ

Безусловная любовь: способ служить друг другу, человечеству и миру
Безусловная любовь - это способ служить друг другу, человечеству и миру
by Эйлин Кэдди MBE и Дэвид Эрл Платтс, доктор философии.

САМОЕ ЧИТАЕМОЕ