Fyzika a nanotechnologie. Nanotechnologie: aplikace a rizika

THE nanotechnologie sestává ze studia a manipulace s hmotou v atomovém a molekulárním měřítku. Název této nové technologie pochází z termínu nanometr, který odpovídá jedné miliardtině metru (0,000000001 m), a byl definován v roce 1974 vědeckou univerzitou v Tokiu.

Pokrok nanotechnologie nastal od vývoje Skenovací elektronový mikroskop(MEV), v roce 1981, ve Švýcarsku. Tento mikroskop má mnohem větší zvětšení než optické mikroskopy. Skládá se z extrémně jemné jehly, tvořený několika atomy, který provádí skenování povrchu ve vzdálenosti jednoho nanometru. Během tohoto skenování elektrony tunelují z jehly na povrch a vytvářejí tunelovací proud, který je používá počítač k vytvoření extrémně zvětšeného obrazu tohoto povrchu a jeho atomy.

Tím, že je možné vizualizovat atomový reliéf povrchu, také tento mikroskop umožnilo vytvoření řady nástrojů pro vizualizaci a manipulaci s materiály v měřítku atomový.

Jaký význam mají nanotechnologické studie?

Hmota v nanometrickém měřítku má jiné vlastnosti než makroskopické materiály. V tomto měřítku již neplatí principy klasické fyziky, ale principy moderní fyziky, která zohledňuje dualitu vlnových částic a kvantovou fyziku. Malé změny ve struktuře hmoty mohou vést k významným změnám v jejích fyzikálních a chemických vlastnostech.

V současné době je nanotechnologie přítomna v několika oblastech výzkumu, jako je fyzika, chemie, elektronika, medicína, věda o Výpočetní technika, biologie a inženýrství a umožnila vývoj nových materiálů a technik mnohem efektivnějších než ty, které již existují známí. Podívejte se na několik příkladů:

Nepřestávejte... Po reklamě je toho víc;)

  • Kosmetický průmysl: Nanočástice lze použít k různým účelům, například k vyplnění vrásek, líčení, opalovacích krémů atd. Výhody nanotechnologie v této oblasti jsou způsobeny lepším pronikáním přísad do pokožky nebo vlasů. Koneckonců, pokud jsou částice menší, mohou dosáhnout hlubších bodů.

  • Výpočetní: na elektronických procesorech, které mohou být tak malé jako 45 nm. Tato zařízení mají pokročilou technologii a mohou pracovat velmi vysokou rychlostí. Skladovací kapacita těchto materiálů je navíc mnohem větší.

  • Lék: V zobrazovací diagnostice magnetická rezonance, ve kterém jsou obrazy získány interakcí mezi magnetickým polem produkovaným zařízením a magnetickým momentem protonu v jádru atomů vodíku.

Rizika nanotechnologie

Přestože cílem výzkumu v oblasti nanotechnologií je poskytnout zlepšení kvality životů lidí, tato věda má také velmi velký potenciál škodit životnímu prostředí. životní prostředí.

Minimální velikost nanočástic usnadňuje jejich rozptyl v atmosféře, vodě a půdě. Jeho odstranění je prakticky nemožné filtrační technikou. Čím menší je částice, tím je reaktivnější a může také vyvinout nové vlastnosti, díky nimž bude škodlivá.


Mariane Mendes
Vystudoval fyziku

Chcete odkazovat na tento text ve školní nebo akademické práci? Dívej se:

TEIXEIRA, Mariane Mendes. „Fyzika a nanotechnologie“; Brazilská škola. K dispozici v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fisica-nanotecnologia.htm. Zpřístupněno 27. června 2021.

Výpočetní

Jedním z velkých problémů, které by nanotechnologie mohla způsobit, je nanopollution
Nanotechnologie

Nanotechnologie, co je nanotechnologie, jak se nanotechnologie objevila, tvůrce nanotechnologií, cíle nanotechnologie, co lze z nanotechnologie udělat.

Příklady dvojic akčních a reakčních sil. Akce a reakce

Příklady dvojic akčních a reakčních sil. Akce a reakce

Představme si, že tenista zasáhl míč. Je zřejmé, že tím, že se rychlost míče změní v okamžiku ná...

read more

Jak funguje detektor kovů

Detektor kovů v zásadě sestává z cívky omotané kolem železného jádra. Cívkou prochází určitý elek...

read more
Paramagnetické, diamagnetické a feromagnetické materiály

Paramagnetické, diamagnetické a feromagnetické materiály

V přírodě existují některé materiály, které v přítomnosti a magnetické pole, stát se magnety slab...

read more