Πίνακας περιεχομένων:
- Μικροσυσσωρεύματα καθαρισμού ωκεανού
- Εξαιρετικά ισχυρά υλικά
- Προστασία του καιρού για τις προσωπικές σας συσκευές
- Μικρότερες συσκευές, περισσότερη ισχύ
- Νανοσωματίδια καταπολέμησης ασθενειών
- Δημιουργία στιγμιαίων αντιγράφων
Υπάρχει ένας κόσμος τόσο μικρός, δεν μπορούμε καν να το δούμε. Όταν πρόκειται για επιστήμες, όπως η βιολογία, η χημεία, η επιστήμη των υλικών, η φυσική και η μηχανική, παίρνουμε σχεδόν το μικροσκοπικό ως δεδομένο. Αλλά τι γίνεται με την επιστήμη των υπολογιστών; Συχνά σκεφτόμαστε υπολογιστές και όλο το υλικό τους ως κάτι που μπορούμε να δούμε. Αλλά όλο και περισσότερο, μικρά κομμάτια υπολογιστών και άλλες συσκευές κατασκευάζονται. Και όταν λέμε μικροσκοπικά, εννοούμε περίπου ένα μικρό, ή 1.000 νανόμετρα. Πρόκειται για το μέγεθος ενός φύτρου. Αυτή η τεχνολογία ονομάζεται νανοτεχνολογία με τη χρήση λιθογραφίας για την αποτύπωση κυκλωμάτων σε υλικά ημιαγωγών. Οι επιστήμονες ελπίζουν να πιέσουν ακόμα περισσότερη δύναμη επεξεργασίας σε μικρότερα πακέτα υπολογιστών.
Αρκετά δροσερό, ε;
Με τα χρόνια, η νανοτεχνολογία έχει κάνει μερικά μεγάλα βήματα. Εδώ είναι έξι δροσερές νανοτεχνολογίες - τόσο ηλεκτρονικές όσο και άλλες - που θα μπορούσαν να αλλάξουν τον κόσμο όπως το ξέρουμε. (Για κάποια ανάγνωση στο παρασκήνιο, βλ. Νανοτεχνολογία: Η μεγαλύτερη μικρή καινοτομία στην τεχνολογία)
Μικροσυσσωρεύματα καθαρισμού ωκεανού
Η νανοτεχνολογία βρίσκεται στην πρώτη γραμμή του καθαρισμού των ωκεανών, των θαλασσών και άλλων υδάτινων σωμάτων από τοξικά μέταλλα.
Ερευνητές του Εθνικού Εργαστηρίου του Βορειοδυτικού Ειρηνικού ανέπτυξαν μια διαδικασία επίστρωσης νανοτεχνολογίας, η οποία επιτρέπει στα υλικά να απορροφούν τοξικά υλικά στο νερό. Το ονομάζουν "αυτοσυναρμολογημένες μονοστοιβάδες στις μεσοπορώδεις υποστηρίξεις" (γι 'αυτό από εδώ και πέρα πρόκειται να το αναφέρουμε ως SAMMS).
Ένας σωλήνας επικαλυμμένος με SAMMS δρα σαν σφουγγάρι, συλλέγοντας υδράργυρο, μόλυβδο και άλλα τοξικά μέταλλα από το νερό. Αυτά τα μέταλλα στη συνέχεια ανακυκλώνονται και επαναχρησιμοποιούνται για άλλους λιγότερο επιβλαβείς σκοπούς. Είναι ένας πολύ αποτελεσματικός τρόπος διαχωρισμού των βαρέων μετάλλων από το νερό.
Εξαιρετικά ισχυρά υλικά
Η νανοτεχνολογία έχει επίσης οφέλη στη βιοτεχνολογία και στις επιστήμες των υλικών. Για παράδειγμα, οι νανοκρύσταλλοι, οι οποίοι χρησιμοποιούνται στη βελτίωση του πετρελαίου, στους ηλιακούς συλλέκτες και σε άλλα πράγματα, έχουν βρεθεί έως και τρεις φορές ισχυρότεροι από τους όγκους τους. Έτσι, οι νανοκρύσταλλοι των μετάλλων μπορεί να είναι δύο φορές ή τρεις φορές πιο ισχυροί από το αρχικό μέταλλο. Αυτό σημαίνει ότι αυτοί οι νανοκρύσταλλοι μπορούν να ενσωματωθούν στα αρχικά μέταλλα για να γίνουν ισχυρότεροι.Προστασία του καιρού για τις προσωπικές σας συσκευές
Ένα πρόβλημα που εξακολουθεί να πλήττει τις προσωπικές ηλεκτρονικές συσκευές είναι ότι, αν και τις μεταφέρουμε μαζί μας παντού, δεν είναι σχεδιασμένες για όλες τις καιρικές συνθήκες ή για όλους τους τύπους εδάφους. Η νανοτεχνολογία, ωστόσο, έχει βρει έναν τρόπο να τα προστατεύσει από ζημιές.
Τον Μάρτιο του 2012, η Nokia ανακοίνωσε την εργασία σε μια υπερυδρόφοβη επικάλυψη που θα έκανε τις συσκευές της να αντέχουν στο νερό. Μια υδρόφοβη επίστρωση είναι αυτό που κρατά τα πράγματα από το να κολλήσει σε ένα ταφλίν. Η Nokia, ωστόσο, παίρνει αυτή την επίστρωση και προσθέτοντας μια νανοδομή που χρησιμεύει για να παγιδεύει ένα στρώμα αέρα στην επιφάνειά της, έτσι ώστε το νερό να κυλά ακριβώς από αυτό. Έτσι, ενώ οι υδρόφοβες επικαλύψεις μπορεί να αντισταθούν στο νερό, η επικάλυψη νανοτεχνολογίας της Nokia την εκτοπίζει.
Μικρότερες συσκευές, περισσότερη ισχύ
Η νανοτεχνολογία μπορεί επίσης να δώσει στις μικρές συσκευές μια μεγάλη δύναμη και ικανότητα αποθήκευσης. Το 2007, οι ερευνητές της IBM ανακοίνωσαν τα ευρήματά τους σχετικά με νέους τρόπους μέτρησης των μαγνητικών ιδιοτήτων ενός ατόμου. Αν εφαρμοστεί σε μια συσκευή, αυτό θα μπορούσε να σημαίνει εκτεταμένες δυνατότητες αποθήκευσης, επιτρέποντας, για παράδειγμα, ένα μικρό iPod για εύκολη αποθήκευση κάθε βίντεο που ανεβάσατε στο YouTube ή σχεδόν 30.000 ταινίες πλήρους μήκους.Νανοσωματίδια καταπολέμησης ασθενειών
Μία από τις μεγαλύτερες εφαρμογές της νανοτεχνολογίας υπήρξε στον τομέα της ιατρικής και της υγειονομικής περίθαλψης. Η νανοτεχνολογία εφαρμόζεται επί του παρόντος σε μια σειρά μελετών για την καταπολέμηση του καρκίνου και τη διάγνωση - και ακόμη και τη θεραπεία - της νόσου του Αλτσχάιμερ. Επειδή τα νανοσωματίδια είναι τόσο μικρά, μπορούν να εισέλθουν και να στοχεύσουν περιοχές που προηγουμένως δεν μπορούσαν να επιτευχθούν αποτελεσματικά με φάρμακα ή άλλες θεραπείες. Από την άποψη των εφαρμογών νανοτεχνολογίας στο ανθρώπινο σώμα, οι δυνατότητες είναι ατελείωτες.Δημιουργία στιγμιαίων αντιγράφων
Μπορείτε να φανταστείτε να θάβετε ένα μικροσκοπικό μοντέλο οτιδήποτε σε ένα κουτί με άμμο και στη συνέχεια να φτάσετε μέσα σε λίγα λεπτά αργότερα για να τραβήξετε ένα αντίγραφο πλήρους μεγέθους αυτού του αντικειμένου; Μπορεί να ακούγεται σαν κάτι από μια ταινία επιστημονικής φαντασίας, αλλά αυτό είναι που αναπτύσσουν σήμερα οι ερευνητές του Ινστιτούτου Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης. Αυτή η έξυπνη "άμμος" περιέχει ηλεκτροδιαχειριζόμενους μαγνήτες, οι οποίοι επιτρέπουν στα σωματίδια να ενώνονται μεταξύ τους και να χτίζουν σχέδια. Εάν η τεχνολογία αυτή τελειοποιηθεί, οι ερευνητές πιστεύουν ότι θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την αναπαραγωγή σχεδόν οτιδήποτε.
Το υλικό της νανοτεχνολογίας ακούγεται σαν κάτι από ένα μυθιστόρημα επιστημονικής φαντασίας. Όσον αφορά το πού κατευθύνεται η τεχνολογία, μερικές αρκετά φουτουριστικές δυνατότητες δεν απέχουν πολύ. Από τη θεραπεία ασθενειών στην απομάκρυνση ρυπαντών στον αέρα ή το νερό, μέχρι τις μεγαλύτερες εξελίξεις όπως cyborgs που μπορούν να αναπαραχθούν ή υπολογιστές που μπορούν να μετρήσουν και να χειριστούν το DNA σας, η επιστήμη προσπαθεί να αποδείξει ότι τα μικρότερα είναι καλύτερα. Αυτό σημαίνει ότι μερικές από τις μεγάλες αλλαγές που συμβαίνουν ακριβώς μπροστά στα μάτια μας θα προκύψουν από κάτι εντελώς αόρατο.
