Natuurkunde en nanotechnologie. Nanotechnologie: toepassingen en risico's

DE nanotechnologie het bestaat uit het bestuderen en manipuleren van materie op atomaire en moleculaire schaal. De naam die aan deze nieuwe technologie is gegeven, is afgeleid van de term nanometer, die overeenkomt met een miljardste van een meter (0,00000001 m), en werd in 1974 gedefinieerd door de Wetenschappelijke Universiteit van Tokio.

De opmars van nanotechnologie vond plaats vanaf de ontwikkeling van Scanning elektronenmicroscoop(MEV), in 1981, in Zwitserland. Deze microscoop heeft een veel groter vergrotingsvermogen dan optische microscopen. Het bestaat uit een uiterst fijne naald, gevormd door enkele atomen, die de het scannen van een oppervlak op een afstand van één nanometer. Tijdens deze scan tunnelen elektronen van de naald naar het oppervlak, waardoor een tunnelstroom ontstaat gebruikt door een computer om een ​​extreem vergroot beeld van dat oppervlak te maken, waardoor het atomen.

Door het mogelijk te maken om het atomaire reliëf van een oppervlak te visualiseren, heeft deze microscoop ook maakte de creatie mogelijk van een reeks instrumenten om materialen op schaal te visualiseren en te manipuleren atomair.

Wat is het belang van nanotechnologiestudies?

Materie op nanometrische schaal heeft andere eigenschappen dan macroscopische materialen. Op deze schaal zijn de principes van de klassieke fysica niet langer geldig, maar die van de moderne fysica, die rekening houdt met de dualiteit van golven en deeltjes en kwantumfysica. Kleine veranderingen in de structuur van materie kunnen leiden tot significante veranderingen in de fysische en chemische eigenschappen ervan.

Momenteel is nanotechnologie aanwezig in verschillende onderzoeksgebieden, zoals natuurkunde, scheikunde, elektronica, geneeskunde, wetenschap van Computing, Biology and Engineering, en heeft de ontwikkeling van nieuwe materialen en technieken mogelijk gemaakt die veel efficiënter zijn dan die al bekenden. Zie enkele voorbeelden:

  • Cosmetica-industrie: Nanodeeltjes kunnen voor verschillende doeleinden worden gebruikt, zoals het opvullen van rimpels, make-up, zonnebrandcrème etc. De voordelen van nanotechnologie op dit gebied zijn te danken aan de betere penetratie van de ingrediënten in de huid of het haar. Als deeltjes kleiner zijn, kunnen ze immers diepere punten bereiken.

  • computergebruik: op elektronische processors, die zo klein kunnen zijn als 45nm. Deze apparaten hebben geavanceerde technologie en kunnen met zeer hoge snelheden werken. Bovendien is de opslagcapaciteit van deze materialen veel groter.

  • Geneesmiddel: Bij de beeldvormende diagnose van de magnetische resonantie, waarin de beelden worden verkregen door de interactie tussen het magnetische veld dat door het apparaat wordt geproduceerd en het magnetische moment van het proton in de kern van waterstofatomen.

Risico's van nanotechnologie

Hoewel onderzoek op het gebied van nanotechnologie gericht is op kwaliteitsverbetering van het leven van mensen, heeft deze wetenschap ook een zeer groot potentieel om schadelijk te zijn voor het milieu. milieu.

De minimale grootte van nanodeeltjes vergemakkelijkt hun verspreiding in de atmosfeer, het water en de bodem. De verwijdering ervan wordt praktisch onmogelijk door filtratietechnieken. Bovendien, hoe kleiner een deeltje, hoe reactiever het is en het kan ook nieuwe eigenschappen ontwikkelen die het schadelijk kunnen maken.


Door Mariane Mendes
Afgestudeerd in natuurkunde

Bron: Brazilië School - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fisica-nanotecnologia.htm

De inschrijving voor de 16e Wiskunde Olympiade (Obmep) is geopend

De inschrijving voor de 16e Braziliaanse Openbare School Wiskunde Olympiade (Obmep) is nu geopend...

read more

Samengestelde rente-aanvragen

Samengestelde rente is rente waarbij, aan het einde van elke periode, de verdiende rente wordt to...

read more
1e en 2e graads vergelijkingssysteem

1e en 2e graads vergelijkingssysteem

Stelsels van vergelijkingen zijn niets meer dan strategieën die ons in staat stellen problemen op...

read more
instagram viewer