Ang kulay ng nanoparticles ginto sa suspensyon ay nag-iiba ayon sa laki ng nanoparticles. Valeg96, CC BY

Ano ang sinasabi ng salitang "nanotechnology" para sa iyo?

Ginugol ko ang pinakamagandang bahagi ng isang linggo pinag-uusapan ang terminong "Nanotechnology" at kung ito ay isang tunay na larangan, isang tunay na termino o hindi.

Sa pinakasimpleng kahulugan nito, ang nanotechnology ay nangangahulugan ng pagtatrabaho sa mga materyales sa isang sukat na isang bilyong sa isang metro. Ang prefix na "nano" ay tumutukoy sa isang billionth: ito ay bahagi ng siyentipikong sukat ng pagsukat.

Ginagamit ko ang terminong nanotechnology bilang isang maginhawang catch-all term upang ilarawan ang aking larangan ng pananaliksik. Ang aking pananaliksik ay ang paggawa ng mga nanopartikel na maaaring magamit bilang mga maliliit na kapsula upang maghatid ng mga gamot sa mga selula. Nagtatrabaho ako sa mga protina at isang hanay ng nanoparticle ng ginto upang subukan at makamit ang layuning ito.

Pagbebenta ng nanotechnology

Tulad ng maraming pang-agham at pang-akademiko na termino, ang nanotechnology (kilala rin bilang "nano") ay isang baluktutin, overhyped term sa mass media.

Ang mga kosmetiko kumpanya ay nag-advertise ng mga produkto na may "Nanotechnology" - marahil umaasa upang ihatid na ang mga maliliit na robot ay repairing iyong balat. Gayunpaman, ang mga produktong ito ay mas malamang na isama ang mga liposome - maliit, double-layered na mga bula ng lipid. Ang mga ito ay mga nanopartikel, hindi pa rin ang mga robot na nano na gusto nating makita mula sa science fiction.

Ang Tata Nano kotse sa India, at Apple iPod nano Ginagamit din ng music player ang prefix na "nano". Ito ay naging isang maginhawang unlapi, sa parehong paraan na ang "micro" at "matalinong" ay baldado at epektibong walang kahulugan mga tuntunin sa marketing.

Upang palalimin ang mga bagay sa karagdagang, nanotech at nanoscience ngayon ay sikat na magkasingkahulugan sa "pinaliit na mga robot na magpapasara sa mundo ng grey goo"O miniscule hindi nakikita pagbabanta sa aming kalusugan at kapaligiran.

Totoo nga may ilan pag-aalala sa paligid ng mga potensyal na epekto sa kapaligiran ng mga hindi wastong nakalaan na mga nanomaterial. Ang toksikolohiya ng mga nanomaterial at mga isyu sa regulasyon sa kanilang paggamit at pagtatapon ay isang patuloy na talakayan.

Ngunit ito ay nakakabigo bilang isang tagapagsalita ng agham at siyentipiko upang makita ang salitang "nano" na ginagamit sa ilang mga paraan - hindi para sa isang kakulangan ng katatawanan ngunit dahil sa ang halaga ng pagsisikap na kinakailangan upang kontrahin ang mga maling pagkaunawa na ito ay madalas na hindi katimbang sa madali kung saan sila ay hindi ginagamit.

Ang ibig sabihin ng 'nano' ay wala?

Kaya ba ang terminong nanotechnology ay nalalapat sa lahat, at samakatuwid ay walang ibig sabihin? Habang ang nano ay isang buzzword sa advertising at media, mayroong isang mas tiyak na pag-unawa sa kung ano ang kasama nito sa agham ?— ?o sa halip, engineering.

Nanotechnology ay isang malawak na larangan na sumasaklaw sa pananaliksik at imbensyon na gumagamit ng mga epekto ng kabuuan na nangyayari sa nanoscale - iyon ay, sa nanometer o bilyon ng isang antas ng metro.

Dahil sa laki ng mga materyales at mga particle sa antas na ito, ang mga quantum effect ay nagiging mas malinaw sa nanoscale, at maaaring magamit upang makabuo ng lahat ng mga bago, mas payat na materyales.

Ang terminong "quantum effects"Dito ay tumutukoy sa mga katangian ng materyal na hugis ng temperatura ng pagkatunaw, pag-ilaw, koryente ng koryente at reaktib ng kemikal.

Halimbawa, sa nanoscale, may mga nobelang optical properties - samakatuwid, ang mga reaksyon sa pagitan ng liwanag at ang materyal - na maaaring magamit para sa mga application tulad ng nanobarcoding.

Ginagamit ng nanotechnology ang mga katangiang ito upang gumawa ng mga bagong materyales at kagamitan ?— ?anumang bagay mula sa malambot na electronics, plasmonic superlattices (ultrathin nanomaterials na nakikipag-ugnayan sa liwanag), ginto, pilak at polimer nanopartikel, nanowires, at iba pa.

Sa katunayan, ang biomolecules at mga virus ay ang orihinal, lahat ng natural na nanotech. Ang mga biomolecules tulad ng DNA ay maaaring mag-imbak ng genetic code ng buhay, ngunit ang istraktura ng DNA ay maaaring gamitin upang makabuo ng nanowires, at ang DNA ay maaaring gamitin bilang isang tulay sa pagitan ng mga particle sa ikonekta ang mga ito nang sama-sama.

Ang mga protina ay maaaring gamitin bilang mga scaffold upang gumawa ng mga metal na istraktura na kilala bilang metallo-organic frameworks na maaaring magamit bilang mga filter o para sa paghahatid ng mga therapies, upang pangalanan lamang ang dalawang aplikasyon.

Maaari rin kaming gumawa ng mga materyales mula sa mga materyales na tulagay tulad ng ginto at pilak - mayroon na ngayong mga pens magagamit na nagbibigay-daan sa iyo upang gumuhit ng mga circuits nanowire.

sunscreen may nanoparticles, at pilak nanoparticles ay ginagamit bilang anti-bacterial agent sa maraming pang-araw-araw na mga bagay. Ang baterya ng Lithium ay gumagamit ng nanotech para sa mas mahusay na imbakan: sa katunayan, nanotech ay kritikal para sa pagpapabuti pagganap ng baterya at kapasidad.

At ang nanotech ay kapaki-pakinabang sa mga aparatong miniaturising at pagpapabuti ng kanilang pagganap. Mayroon na kaming mga hand-held DNA sequencer na magagamit sa larangan. Hindi na namin kailangang magpadala ng mga sample pabalik sa lab at maghintay para sa mga resulta - maaari naming pagkakasunud-sunod ng DNA sa site, salamat sa matalinong paggamit ng mga protina sa mga aparatong miniaturized.

Karamihan sa mga nanotech na pananaliksik ay interdisciplinary (pinagsasama ang iba't ibang kadalubhasaan), kahit transdisciplinary (nagpapatakbo sa maraming mga larangan ng agham). Hinihiling nito na maghanap ka ng chemistry (inorganic at organic), electronics, analytical chemistry, ibabaw na kimika, kimika ng protina at istraktura, kimika ng nucleic acid (parehong DNA at RNA), lipid (taba), at marami pang pamamaraan.

Kaya, madalas mas madaling gamitin ang catch-all term na "nanotechnology" kapag naglalarawan ng ganitong uri ng pananaliksik na kinasasangkutan ng maraming disiplina.

Ginagamit namin ang nanoscale properties ng mga materyales, pagkamalikhain at inventiveness upang lumikha ng mga bagong tech, mga bagong materyales, mga bagong kaayusan, at marahil sa hinaharap, mga bagong paraan ng pagiging.

Isipin ito sa ganitong paraan: kung gusto mong pag-urong ng mga aparato, ginagawa mo ang mga bahagi ng mga aparatong ito na mas maliit. Ginagamit lamang ng nanotechnology ang mga sangkap ng nanometer size upang bumuo ng mga aparatong ito, gamit ang mga epekto ng kuwantum na kilalang sa scale na ito.

Kinukuha ng Nanotechnology ang lahat ng mga tampok na ito para sa mga kapaki-pakinabang na application.

Nano ay hindi lahat ng 'BS'

Sa mukha ng karbon, ang pananaliksik ay kadalasang nakakaintriga na mga ideya na nangangailangan ng nakakapagod na pag-optimize; sinusubukang gumawa ng mga maliliit na bagay mula sa ilalim ng proseso (ie, gusali sa nanoscale) sa halip na sa itaas (pag-aayos ng mga umiiral na materyales).

Sa nanotechnology, hindi namin kailangang masira ang mga malalaking materyales hanggang sa mga maliliit na piraso, sinisikap naming mabuo ang mga ito mula sa ibaba hanggang gamit ang kimika. Ang ganitong uri ng trabaho ay maaaring maging mayamot, ngunit kapag ito ay gumagana para sa unang pagkakataon, ito ay tulad ng magic.

Kaya ang nanotech, kung minsan, tulad ng Elon Musk ipinahiwatig, maging "BS" catch-all term.

Ngunit ito rin ay isang patlang na maraming mga siyentipiko at mga inhinyero na gumagana sa bawat araw, at maraming mga unibersidad na kinikilala. Ito ay isang lumalagong, lumalagong larangan na puno ng kapana-panabik at matalinong mga bagong imbensyon.

Sa maraming mga paraan, ito ay isang tunay na seryosong pagtatangka upang i-cross ang parehong organic at tulagay magkasama sa mga aparato na gayahin ang mga katangi-tangi na mga refinement ng kalikasan. Mahirap - at kagalakan.

Tungkol sa Ang May-akda

Upulie Divisekera, kandidato ng PhD, Monash University

Ang artikulong ito ay muling nai-publish mula sa Ang pag-uusap sa ilalim ng lisensya ng Creative Commons. Basahin ang ang orihinal na artikulo.

Mga Kaugnay Books

at InnerSelf Market at Amazon