Sisu
- Ookeani puhastavad mikrokäsnad
- Ülitugevad materjalid
- Teie isiklike seadmete ilmastikukaitse
- Väiksemad seadmed, rohkem energiat
- Haigustega võitlevad nanoosakesed
- Koheste koopiate tegemine
Ära võtma:
Mõned suured muutused, mis toimuvad vahetult enne meie silmi, tulenevad tehnoloogiast, mis on täiesti nähtamatu.
Seal on maailm nii väike, et me ei saa seda isegi näha. Kui rääkida teadusest, näiteks bioloogia, keemia, materjaliteadus, füüsika ja inseneriteadus, siis võtame mikroskoobi peaaegu iseenesestmõistetavaks. Aga kuidas on lood arvutiteadusega? Tihti mõtleme arvutitele ja kogu nende riistvarale millelegi, mida saame vaadata. Kuid üha enam ehitatakse pisikesi pisikesi arvutikiibreid ja muid seadmeid. Ja kui öelda pisike, peame silmas umbes ühte mikroni ehk 1000 nanomeetrit. See on umbes idu suurus. Seda tehnoloogiat nimetatakse nanotehnoloogiaks, kasutades pooljuhtmaterjalide vooluringide jaoks litograafiat. Teadlased loodavad pigistada väiksematesse arvutipakettidesse veelgi rohkem töötlemisvõimsust.Päris lahe, jah?
Nanotehnoloogia on aastate jooksul teinud suuri edusamme. Siin on kuus lahedat nanotehnoloogiat - nii arvutitega seotud kui ka muul viisil -, mis võivad maailma muuta, nagu me seda teame. (Mõningate taustlugemiste kohta vt Nanotehnoloogia: Suurim väike uuendus tehnika alal.)
Ookeani puhastavad mikrokäsnad
Nanotehnoloogia on esirinnas ookeanide, merede ja muude mürgiste metallide veekogude puhastamisel.Vaikse ookeani loodeosa riikliku labori teadlased on välja töötanud nanotehnoloogiaga katmise protsessi, mis võimaldab materjalidel vees mürgiseid materjale leevendada. Nad kutsuvad seda "isekootud monokihid mesopoorsetel alustel" (see on põhjus, miks edaspidi kavatsetakse seda nimetada SAMMS-iks).
SAMMS-iga kaetud toru toimib nagu käsn, kogudes veest elavhõbedat, pliid ja muid mürgiseid metalle. Seejärel võetakse need metallid ringlusse ja taaskasutatakse muudel vähem kahjulikel eesmärkidel. See on väga tõhus viis raskemetallide eraldamiseks veest.
Ülitugevad materjalid
Nanotehnoloogial on eeliseid ka tootmises ja materjaliteadustes. Näiteks on leitud, et nanokristallid, mida kasutatakse õli rafineerimisel, päikesepaneelidel ja muudes asjades, on nende puistevormidest kuni kolm korda tugevamad. Niisiis, metallide nanokristallid võivad olla kaks või kolm korda tugevamad kui originaalmetall. See tähendab, et neid nanokristalle võib nende tugevamaks muutmiseks lisada algupärastesse metallidesse.Teie isiklike seadmete ilmastikukaitse
Üks probleem, mis endiselt vaevab isiklikke elektroonikaseadmeid, on see, et kuigi me kanname neid kogu aeg kaasas, on need mõeldud iga ilmaga või igat tüüpi maastiku jaoks. Nanotehnoloogia on aga leidnud viisi, kuidas neid kahjustuste eest kaitsta.2012. aasta märtsis teatas Nokia, et töötab välja ülihüdrofoobse katte, mis muudaks selle seadmed veekindlaks. Hüdrofoobne kate on see, mis hoiab asjad kleepumast teflonpanni külge. Nokia võtab aga selle kattekihi ja lisab nanostruktuuri, mis püüab õhu kihi selle pinnale kinni püüda, nii et vesi veereb selle otsekohe lahti. Ehkki hüdrofoobsed katted võivad veele vastu panna, tõrjub Nokiase nanotehniline kate seda tegelikult.
Väiksemad seadmed, rohkem energiat
Nanotehnoloogia võib ka väikestele seadmetele anda palju energiat ja mäluruumi. 2007. aastal teatasid IBM-i teadlased oma avastustest, mis olid seotud üksikute aatomite magnetiliste omaduste mõõtmise uute viisidega. Seadme korral võib see tähendada laiendatud salvestusvõimalusi, võimaldades näiteks väikesel iPodil hõlpsalt salvestada iga YouTube'i üles laaditud videot või peaaegu 30 000 täispikka filmi.Haigustega võitlevad nanoosakesed
Nanotehnoloogia üks suurimaid rakendusi on olnud meditsiini ja tervishoiu valdkonnas. Nanotehnoloogiat rakendatakse praegu paljudes uuringutes vähktõve vastu võitlemiseks ning Alzheimeri diagnoosimiseks ja isegi raviks. Kuna nanoosakesed on nii väikesed, võivad nad sattuda ja sihtida piirkondi, kuhu varem ei õnnestunud narkootikumide või muu ravi abil tõhusalt jõuda. Nanotehnoloogiliste rakenduste osas inimkehas on võimalused lõputud.Koheste koopiate tegemine
Kas te kujutate ette, et mataksite pisikese mudeli mis tahes liivakarpi ja jõuaksite mõni minut hiljem selle eseme täissuuruses koopia välja tõmmata? See võib kõlada nagu ulmefilmist, kuid just seda Massachusettsi tehnoloogiainstituudi teadlased praegu arendavad. See nutikas "liiv" sisaldab elektropermanentseid magneteid, mis võimaldavad osakestel ühineda ja moodustada mustreid. Kui see tehnoloogia täiustatakse, usuvad teadlased, et seda saab kasutada peaaegu ükskõik millise korramiseks.Nanotehnoloogia värk kõlab nagu midagi ulmeromaanist. Arvestades seda, kuhu tehnoloogia suundus, pole päris ilusad futuristlikud võimalused kaugeltki kaugel. Alates haiguste ravimisest kuni saasteainete eemaldamiseni õhust või veest, lõpetades suuremate arengutega, näiteks küborgid, mis suudavad iseennast kopeerida, või arvutid, mis suudavad teie DNA-d loendada ja manipuleerida, töötab teadus, et tõestada, et väiksem on parem. Mis tähendab, et mõned suured muutused, mis toimuvad vahetult enne meie silmi, tulenevad millestki täiesti nähtamatust.