Нанотехнологиите – бъдещето под микроскоп, Хронотон
Учените смятат нанотехнологиите за спасението на човечеството от много проблеми. По целия свят се харчат огромни суми пари за разработки в тази област и някои постижения вече сега, днес, се превърнаха в пробив в бъдещето. Според експерти проникването в наносвета скоро ще промени облика на познатите ни неща...
Какво е наносветът?
От училищния курс по физика си спомняме, че префиксът "нано" означава 10 на минус девета степен или една милиардна част от числото. Нанотехнологиите използват материали на молекулярно и атомно ниво, чиито размери са под 100 нанометра, тоест толкова малки, че могат да се видят само през най-мощните микроскопи. Този "минимализъм" ви позволява да правите наистина уникални изобретения. Освен това в изкуствено създадените наноструктури се променят някои физични свойства на веществото, което прави възможно производството на нови материали с неочаквани параметри.
Най-важното откритие в тази област се считат за нанотръби, открити съвсем случайно. През 1991 г. японският физик Иджима изучава свойствата на графита, когато е изложен на електричество. Получената утайка му се стори необичайна. При изследване с мощен микроскоп се установява, че се състои от микроскопични нишки и влакна, като диаметърът им не надвишава няколко нанометра. Учените нарекоха тези влакна нанотръби и започнаха да ги изучават и произвеждат по различни начини. Започнаха да се отделят огромни средства за изучаване на нанотехнологиите и новите открития показаха, че това не е загуба на пари.
Оказа се, че свойствата на нанотръбите са доста неочаквани. С такъв малък размер те имат огромна граница на здравина и еластичност. Освен това,нанотръбите са в състояние да издържат на високи и ниски температури, влага и влажност. Ако комбинирате няколко нанотръби, получавате напълно уникален материал. Листовете, формирани от многостенни нанотръби, се характеризират с много висока гъвкавост и здравина, които са недостижими за конвенционалните материали.
Доскоро обаче беше възможно да се получат само малки листове от свързани помежду си нанотръби. Но наскоро група учени от САЩ и Англия създадоха инсталация, способна да възпроизведе за минута лента от нанотръби с ширина около 7 см и дължина 14 метра. Създателите казват, че тази лента е по-здрава от стомана и пластмаса, като същевременно е прозрачна и гъвкава. Освен това, под въздействието на слънчевата светлина, той натрупва енергия. С всичките си уникални свойства, материалът е изключително лек. Естествено, такъв материал е незаменим във всеки сектор на икономиката.
Естествено, създателите на компютри също се интересуваха от нанотръбите. Все по-често се говори, че скоро ще се случи пълна революция в софтуера - ще има нови свръхмощни компютри от ново поколение, базирани на нанотехнологии. Учените твърдят, че нанотехнологиите са пряк начин за създаване на компютри с изкуствен интелект. И изследователите казват, че това ще се случи през следващите 10 години.
Чудотворна медицина
Но вече има нано-изобретения, които променят света, с който сме свикнали. Например на пазара се появиха компютърни дисплеи, които скоро ще заменят течнокристалните монитори. Дебелината на дисплея, изработен с помощта на нанотръби, е само 0,29 мм! И в Съединените щати, с помощта на нанотехнологиите, те създадоха нов материал, който ви позволява да увеличите скоростта на трансфер на данни със 100 пъти.
Появиха се в магазините и нано-батерии, които се зареждат само за минутаи работят при всякакви условия и много по-дълго от обикновено. Между другото, според прогнозите на учените, нанотехнологиите ще могат да направят революция в най-болезнения проблем на човечеството - енергията, и скоро хората няма да се нуждаят нито от нефт, нито от въглища ...
Вече има лекарства на базата на нанотръби. Тяхната уникалност се състои в това, че се доставят директно в болната клетка. Някои лекари смело уверяват, че ужасните и смъртоносни болести скоро ще бъдат излекувани. Например, изследователи от Медицинския факултет на Вашингтонския университет в Сейнт Луис са разработили метод, който използва нанотехнология за откриване на злокачествени тумори в много ранен стадий.
Нанотехнологиите помагат и в индустрията. В Япония например е създаден термометър, който представлява единична нанотръба, пълна с течен хелий. Естествено, може да се наблюдава само през микроскоп. Чувствителността на термометъра е толкова висока, че може да се използва за измерване на температурата по време на реакцията на малки групи от молекули една с друга или за изследване на ефекта на лазерен лъч върху материали. Това уникално устройство работи в широк диапазон - от 50 до 500 °C.
Наскоро в Тексас беше направен смел експеримент, в резултат на който беше възможно да се изградят живи клетки върху нанотръби. Това е значителен пробив в науката, който може да доведе до създаването на биороботи...
Вечна кърпа
Нанотехнологиите могат да бъдат широко използвани в ежедневието. Интересна е такава новост - тъкани, направени с тяхна помощ. Те не се мачкат и не се замърсяват, поради уникалните си свойства и практически не подлежат на износване. Освен това наночастиците вече се използват за създаване на почистващи продукти, включително пасти за зъби. Поради микроскопичните си размери те проникват внай-недостъпните места и се отървете от петна, които преди това не са се отстранявали. Наночастиците също успешно пречистват водата, въздуха и някои хранителни продукти.
Автомобилите, покрити с боя, съдържаща наночастици, са практически без драскотини и много по-издръжливи. След лек удар самата боя се възстановява и микропукнатините се затягат. И сега се работи за създаване на такова автомобилно покритие на базата на наночастици, което може да приеме предишната си форма дори след значителна авария.
Има още една новост, която е приятна за шофьорите, между другото, разработена от нашите сънародници - уникална чистачка на базата на силициеви наночастици. Ако напръскат колата, стъклото ще остане чисто за много дълго време. Върху него се образува ултра тънък хлъзгав слой, за който никаква мръсотия просто не може да се „хване“. Естествено, с този състав могат да се третират не само автомобили, но и всякакви стъклени повърхности, до огромни небостъргачи, които след това ще блестят от чистота почти завинаги.
Разбира се, това далеч не е пълен списък на всички иновации, които се появиха в нашия свят благодарение на нанотехнологиите. Но тази наука е напълно нова и се развива толкова бързо, че може би през следващите дни или месеци ще чуем за глобален пробив, направен благодарение на малки наночастици ...