6 Upea nanoteknologia, joka voisi muuttaa maailmaa

Siellä on maailma niin pieni, ettemme edes näe sitä. Kun kyse on tieteistä, kuten biologia, kemia, materiaalitiede, fysiikka ja tekniikka, otamme lähes mikroskooppisen itsestään selvänä. Entä informaatiotiede? Ajattelemme usein tietokoneita ja kaikkia niiden laitteita sellaisena, jota voimme katsoa. Mutta yhä enemmän rakennetaan pikkuisia pieniä tietokonepiirejä ja muita laitteita. Ja kun sanomme pienen, tarkoitamme noin mikronia tai 1000 nanometriä. Se on itun kokoista. Tätä tekniikkaa kutsutaan nanoteknologiaksi käyttämällä litografiaa piirrosten leimaamiseen puolijohdemateriaaleihin. Tutkijat toivovat puristavan vielä enemmän prosessointitehoa pienempiin tietokonepaketteihin.

Aika siistiä, vai mitä?

Nanoteknologia on vuosien mittaan edistynyt huomattavasti. Tässä on kuusi hienoa nanoteknologiaa - sekä tietokoneisiin liittyviä että muuten -, jotka voivat muuttaa maailmaa sellaisena kuin tiedämme sen. (Jotkut taustalukemat, katso Nanoteknologia: Suurin pieni innovaatio tekniikassa.)

Valtamerenpuhdistussienet

Nanoteknologia on eturintamassa puhdistamalla myrkyllisiä metalleja valtameristä, meristä ja muista vesistöistä.

Tyynenmeren luoteisosan kansallisen laboratorion tutkijat ovat keksineet nanoteknisen päällystysprosessin, jonka avulla materiaalit voivat sopia myrkyllisiä aineita veteen. He kutsuvat sitä "itse koottuja yksikerroksisia mesoporaalisia tukialustoja" (siksi tästä lähtien nimitetään sitä SAMMS: ksi).

SAMMS: llä päällystetty putki toimii kuin sieni ja kerää elohopeaa, lyijyä ja muita myrkyllisiä metalleja vedestä. Nämä metallit kierrätetään ja käytetään uudelleen muihin vähemmän haitallisiin tarkoituksiin. Se on erittäin tehokas tapa erottaa raskasmetallit vedestä.

Erittäin vahvat materiaalit

Nanoteknologialla on etuja myös valmistuksessa ja materiaalitieteissä. Esimerkiksi nanokiteiden, joita käytetään öljynjalostuksessa, aurinkopaneeleissa ja muissa asioissa, on todettu olevan jopa kolme kertaa vahvempia kuin niiden irtomuodot. Joten metallien nanokiteet voivat olla kaksi tai kolme kertaa vahvempia kuin alkuperäinen metalli. Tämä tarkoittaa, että nämä nanokiteet voidaan sisällyttää alkuperäisiin metalleihin niiden vahvistamiseksi.

Suojaus henkilökohtaisille laitteillesi

Yksi ongelma, joka edelleen vaivaa henkilökohtaisia ​​elektronisia laitteita, on se, että vaikka me kannamme niitä kaikkialla kaikkialla, niitä ei ole suunniteltu kaikille sääolosuhteille tai kaikenlaisille maastoille. Nanoteknologia on kuitenkin keksinyt tavan suojata niitä vaurioilta.

Nokia ilmoitti maaliskuussa 2012 superhydrofobisen pinnoitteen valmistamisesta, joka tekisi laitteistaan ​​vedenkestäviä. Hydrofobinen pinnoite estää asioita tarttumasta teflonpannuun. Nokia kuitenkin ottaa tämän päällysteen ja lisää nanorakenteen, joka paljastaa kerroksen ilmakerroksen pintaansa siten, että vesi rullaa juuri siitä. Joten vaikka hydrofobiset pinnoitteet saattavat vastustaa vettä, Nokian nanotekninen pinnoite todellakin ohjaa sitä.

Pienemmät laitteet, enemmän virtaa

Nanoteknologia voi myös antaa pienille laitteille paljon virtaa ja tallennuskykyä. Vuonna 2007 IBM: n tutkijat ilmoittivat havaintonsa, jotka liittyivät uusiin tapoihin mitata yksittäisen atomin magneettisia ominaisuuksia. Laitteeseen sovellettuna tämä voi tarkoittaa laajennettuja tallennusominaisuuksia, esimerkiksi pienen iPodin tallentavan helposti kaikki YouTubeen ladatut videot tai lähes 30 000 täyspitkää elokuvaa.

Tauteja torjuvat nanohiukkaset

Yksi nanoteknologian suurimmista sovelluksista on ollut lääketieteen ja terveydenhuollon aloilla. Nanoteknologiaa sovelletaan tällä hetkellä useisiin tutkimuksiin syövän torjumiseksi ja Alzheimerin taudin diagnosoimiseksi ja jopa hoitamiseksi. Koska nanohiukkaset ovat niin pieniä, ne voivat päästä alueille, joihin aiemmin ei päästy tehokkaasti lääkkeillä tai muilla hoidoilla. Nanotekniikan sovelluksissa ihmiskehossa mahdollisuudet ovat rajattomat.

Välittömien kopioiden tekeminen

Voitteko kuvitella hautaavan pienen mallin mitä tahansa hiekkalaatikkoon ja sitten saavuttaa muutaman minuutin kuluttua siitä täysimittaisen kopion siitä esineestä? Se voi kuulostaa jotain tieteellisestä fiktioelokuvasta, mutta tätä Massachusettsin teknillisen instituutin tutkijat kehittävät parhaillaan. Tämä älykäs "hiekka" sisältää sähköpysyviä magneetteja, joiden avulla hiukkaset voivat liittyä toisiinsa ja rakentaa kuvioita. Jos tämä tekniikka täydennetään, tutkijoiden mielestä sitä voitaisiin käyttää replikoimaan melkein mitä tahansa.

Nanoteknologian jutut kuulostavat jotain tieteiskirjallisuudesta. Jotkut melko futuristiset mahdollisuudet eivät ole kaukana tekniikan suuntaan. Sairauksien parantamisesta saastuttavien aineiden poistamiseen ilmasta tai vedestä aina suurempiin kehityksiin, kuten kyborgeihin, jotka pystyvät replikoimaan itsensä, tai tietokoneisiin, jotka voivat laskea ja manipuloida DNA: ta, tiede pyrkii todistamaan, että pienempi on parempi. Mikä tarkoittaa, että jotkut isoista muutoksista, jotka tapahtuvat heti silmämme edessä, johtuvat jostakin täysin näkymättömästä.