Fysikk og nanoteknologi. Nanoteknologi: applikasjoner og risikoer

DE nanoteknologi den består av studier og manipulering av materie i atom- og molekylær skala. Navnet på denne nye teknologien stammer fra begrepet nanometer, som tilsvarer en milliarddel meter (0,00000000001 m), og ble definert av det vitenskapelige universitetet i Tokyo i 1974.

Fremskrittet for nanoteknologi skjedde fra utviklingen av Skannende elektronmikroskop(MEV), i 1981, i Sveits. Dette mikroskopet har en mye større forstørrelsesevne enn optiske mikroskop. Den består av en ekstremt fin nål, dannet av få atomer, som utfører skanning av en overflate i en avstand på ett nanometer. Under denne skanningen tunnel elektroner fra nålen til overflaten, og skaper en tunnelstrøm, som er brukes av en datamaskin for å lage et ekstremt forstørret bilde av overflaten, noe som gjør det atomer.

Ved å gjøre det mulig å visualisere atomavlastningen til en overflate, også dette mikroskopet muliggjorde etableringen av en serie instrumenter for å visualisere og manipulere materialer i stor skala atomisk.

Hva er viktigheten av nanoteknologiske studier?

Materiale på nanometrisk skala har forskjellige egenskaper fra makroskopiske materialer. På denne skalaen er ikke lenger prinsippene for klassisk fysikk gyldige, men de av moderne fysikk, som tar for seg bølgepartikkeldualiteten og kvantefysikken. Små endringer i materiens struktur kan føre til betydelige endringer i dets fysiske og kjemiske egenskaper.

For tiden er nanoteknologi til stede i flere forskningsområder, for eksempel fysikk, kjemi, elektronikk, medisin, vitenskap om Computing, Biology and Engineering, og har tillatt utvikling av nye materialer og teknikker mye mer effektiv enn de som allerede er bekjente. Se noen eksempler:

Ikke stopp nå... Det er mer etter annonseringen;)

• Kosmetikkindustrien: Nanopartikler kan brukes til forskjellige formål, for eksempel å fylle rynker, sminke, solkrem etc. Fordelene med nanoteknologi i dette området skyldes bedre penetrering av ingrediensene i huden eller håret. Tross alt, hvis partikler er mindre, kan de nå dypere punkter.

• Databehandling: på elektroniske prosessorer, som kan være så små som 45 nm. Disse enhetene har avansert teknologi og kan fungere i svært høye hastigheter. Videre er lagringskapasiteten til disse materialene mye større.

• Medisin: I bildediagnosen av magnetisk resonans, hvor bildene er oppnådd ved samspillet mellom magnetfeltet produsert av enheten og det magnetiske øyeblikket til protonen i kjernen til hydrogenatomer.

Risiko for nanoteknologi

Selv om forskning innen nanoteknologi tar sikte på å forbedre kvaliteten av menneskers liv, har denne vitenskapen også et veldig stort potensiale for å være skadelig for miljøet. miljø.

Den minimale størrelsen på nanopartikler letter spredning av dem i atmosfæren, vann og jord. Fjerningen blir praktisk talt umulig med filtreringsteknikker. Dessuten, jo mindre en partikkel, desto mer reaktiv er den, og den kan også utvikle nye egenskaper som kan gjøre den skadelig.

Av Mariane Mendes
Uteksamen i fysikk

Vil du referere til denne teksten i et skole- eller akademisk arbeid? Se:

TEIXEIRA, Mariane Mendes. "Fysikk og nanoteknologi"; Brasilskolen. Tilgjengelig i: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fisica-nanotecnologia.htm. Tilgang 27. juni 2021.