ფიზიკა და ნანოტექნოლოგია. ნანოტექნოლოგია: პროგრამები და რისკები

ნანოტექნოლოგია იგი შედგება ატომური და მოლეკულური მასშტაბით მატერიის შესწავლისა და მანიპულირებისგან. ამ ახალი ტექნოლოგიის სახელწოდება მომდინარეობს ტერმინიდან ნანომეტრი, რომელიც შეესაბამება მეტრის მემილიარდედს (0.000000001 მ) და განისაზღვრა ტოკიოს სამეცნიერო უნივერსიტეტის მიერ, 1974 წელს.

ნანოტექნოლოგიის წინსვლა განვითარებიდან მოხდა სკანირებადი ელექტრონული მიკროსკოპი(MEV), 1981 წელს, შვეიცარიაში. ამ მიკროსკოპს გაცილებით მეტი გადიდების შესაძლებლობა აქვს, ვიდრე ოპტიკური მიკროსკოპები. იგი შედგება ძალიან წვრილი ნემსისგან, ჩამოყალიბებულია რამდენიმე ატომის მიერ, რომელიც ასრულებს ზედაპირის სკანირება ერთი ნანომეტრის მანძილზე. ამ სკანირების დროს, ელექტრონები გვირაბს ნემსიდან ზედაპირზე ქმნიან გვირაბის მიმდინარეობას, რაც არის გამოიყენება კომპიუტერის მიერ ამ ზედაპირის უკიდურესად გადიდებული სურათის შესაქმნელად და ქმნის მას ატომები.

ამ მიკროსკოპის საშუალებით შესაძლებელია ზედაპირის ატომური რელიეფის ვიზუალიზაცია საშუალება მისცა მთელი რიგი ინსტრუმენტების შექმნას მასალების მასშტაბური ვიზუალიზაციისა და მანიპულირების მიზნით ატომური.

რა მნიშვნელობა აქვს ნანოტექნოლოგიის კვლევებს?

ნანომეტრული მასშტაბის საკითხს მაკროსკოპიული მასალებისგან განსხვავებული თვისებები აქვს. ამ მასშტაბით აღარ მოქმედებს კლასიკური ფიზიკის პრინციპები, არამედ თანამედროვე ფიზიკის, რომელიც ითვალისწინებს ტალღო – ნაწილაკების ორმაგობას და კვანტურ ფიზიკას. მატერიის სტრუქტურაში მცირე ცვლილებებმა შეიძლება გამოიწვიოს ფიზიკური და ქიმიური მახასიათებლების მნიშვნელოვანი ცვლილებები.

ამჟამად, ნანოტექნოლოგია იმყოფება კვლევის რამდენიმე სფეროში, როგორიცაა ფიზიკა, ქიმია, ელექტრონიკა, მედიცინა, მეცნიერება გამოთვლა, ბიოლოგია და ინჟინერია და მისცა ახალი მასალებისა და ტექნიკის შემუშავება ბევრად უფრო ეფექტური ვიდრე უკვე ნაცნობები. იხილეთ რამდენიმე მაგალითი:

  • კოსმეტიკური ინდუსტრია: ნანონაწილაკების გამოყენება შესაძლებელია სხვადასხვა მიზნებისთვის, როგორიცაა ნაოჭების შევსება, მაკიაჟი, მზისგან დამცავი საშუალებები და ა.შ. ნანოტექნოლოგიის სარგებელი ამ სფეროში განპირობებულია ინგრედიენტების კანში ან თმაზე უკეთ შეღწევით. ყოველივე ამის შემდეგ, თუ ნაწილაკები უფრო მცირეა, მათ შეუძლიათ უფრო ღრმა წერტილებს მიაღწიონ.

  • გამოთვლა: ელექტრონულ პროცესორებზე, რომელიც შეიძლება იყოს 45 ნმ-ზე მცირე. ამ მოწყობილობებს აქვთ მოწინავე ტექნოლოგია და შეუძლიათ მუშაობდნენ ძალიან მაღალი სიჩქარით. გარდა ამისა, ამ მასალების შენახვის მოცულობა გაცილებით მეტია.

  • Წამალი: ვიზუალიზაციის დიაგნოზით მაგნიტური რეზონანსი, რომელშიც გამოსახულებები მიიღება მოწყობილობის მიერ წარმოქმნილ მაგნიტურ ველს და პროტონის მაგნიტურ მომენტს შორის წყალბადის ატომების ბირთვში.

ნანოტექნოლოგიის რისკები

მიუხედავად იმისა, რომ ნანოტექნოლოგიის სფეროში ჩატარებული კვლევები მიზნად ისახავს ხარისხის გაუმჯობესებას ადამიანთა ცხოვრების ამ მეცნიერებას აქვს ძალიან დიდი პოტენციალი, რომ საზიანო იყოს გარემოსთვის. გარემო

ნანონაწილაკების მინიმალური ზომა ხელს უწყობს მათ დისპერსიას ატმოსფეროში, წყალში და ნიადაგში. მისი მოცილება ხდება ფილტრაციის ტექნიკით პრაქტიკულად შეუძლებელი. გარდა ამისა, რაც უფრო მცირე ზომის ნაწილაკია, მით უფრო რეაქტიულია ის და მას ასევე შეუძლია შექმნას ახალი თვისებები, რაც მას მავნე გახდის.


მარიანე მენდესის მიერ
დაამთავრა ფიზიკა

წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fisica-nanotecnologia.htm

მთავრობა იმპორტის გადასახადს 10%-ით ამცირებს

2022 წლის 23 მაისს ფედერალურმა მთავრობამ გამოაცხადა კიდევ ერთი შემცირება 10% განაკვეთებში იმპორტი...

read more

არ არის მიჯაჭვულობა: ამ 4 ნიშანს მეტი სივრცე სჭირდება ურთიერთობებში

როდესაც ურთიერთობაშია, ჩვეულებრივია, რომ ზოგიერთი ადამიანი უფრო მეტს ეძებს ყურადღება და სიყვარული...

read more

სავალდებულო გაჩერება? გაიგეთ, რატომ არის საერთაშორისო შესყიდვები "გაჭედილი" Curitiba-ში

სავარაუდოდ, ყველას ჰქონია ასეთი გამოცდილება: იყიდა რამე შეინი ან Shopee და, სანამ პაკეტი თქვენს ს...

read more