Fizyka i nanotechnologia. Nanotechnologia: zastosowania i zagrożenia

TEN nanotechnologia składa się z badań i manipulacji materią w skali atomowej i molekularnej. Nazwa nadana tej nowej technologii wywodzi się od terminu nanometr, który odpowiada jednej miliardowej części metra (0.000000001 m) i został zdefiniowany przez Uniwersytet Naukowy w Tokio w 1974 roku.

Postęp nanotechnologii nastąpił dzięki opracowaniu Skanowanie mikroskopu elektronowego(MEV), w 1981 r. w Szwajcarii. Ten mikroskop ma znacznie większe możliwości powiększenia niż mikroskopy optyczne. Składa się z niezwykle cienkiej igły, utworzony przez kilka atomów, który wykonuje skanowanie powierzchni z odległości jednego nanometra. Podczas tego skanowania elektrony przechodzą od igły do ​​powierzchni, tworząc prąd tunelujący, który jest używany przez komputer do stworzenia niezwykle powiększonego obrazu tej powierzchni, dzięki czemu atomy.

Umożliwiając wizualizację reliefu atomowego powierzchni, ten mikroskop również umożliwił stworzenie serii instrumentów do wizualizacji i manipulowania materiałami na dużą skalę atomowy.

Jakie znaczenie mają badania nanotechnologiczne?

Materia w skali nanometrycznej ma inne właściwości niż materiały makroskopowe. W tej skali nie obowiązują już zasady fizyki klasycznej, ale te z fizyki współczesnej, która uwzględnia dualność falowo-cząstkowa i fizykę kwantową. Niewielkie zmiany w strukturze materii mogą prowadzić do znaczących zmian w jej właściwościach fizycznych i chemicznych.

Obecnie nanotechnologia jest obecna w kilku obszarach badań, takich jak fizyka, chemia, elektronika, medycyna, nauka informatyki, biologii i inżynierii, a także pozwoliło na opracowanie nowych materiałów i technik znacznie wydajniejszych niż te już istniejące znajomi. Zobacz kilka przykładów:

Teraz nie przestawaj... Po reklamie jest więcej ;)

  • Przemysł kosmetyczny: Nanocząsteczki mogą być wykorzystywane do różnych celów, takich jak wypełnianie zmarszczek, makijaż, ochrona przeciwsłoneczna itp. Korzyści płynące z nanotechnologii w tym obszarze wynikają z lepszej penetracji składników w głąb skóry lub włosów. W końcu, jeśli cząsteczki są mniejsze, mogą dotrzeć do głębszych punktów.

  • Przetwarzanie danych: na procesorach elektronicznych, które mogą być tak małe jak 45 nm. Urządzenia te posiadają zaawansowaną technologię i mogą pracować z bardzo dużymi prędkościami. Ponadto pojemność magazynowa tych materiałów jest znacznie większa.

  • Lekarstwo: W diagnostyce obrazowej rezonans magnetyczny, w którym obrazy uzyskuje się poprzez oddziaływanie pola magnetycznego wytwarzanego przez urządzenie z momentem magnetycznym protonu w jądrze atomów wodoru.

Zagrożenia nanotechnologii

Chociaż badania w dziedzinie nanotechnologii mają na celu poprawę jakości ludzkiego życia, nauka ta ma również bardzo duży potencjał szkodliwości dla środowiska. środowisko.

Minimalna wielkość nanocząstek ułatwia ich dyspersję w atmosferze, wodzie i glebie. Jego usunięcie staje się praktycznie niemożliwe dzięki technikom filtracyjnym. Co więcej, im mniejsza cząsteczka, tym bardziej jest reaktywna, a ponadto może rozwinąć nowe właściwości, które mogą uczynić ją szkodliwą.


Autor: Mariane Mendes
Ukończył fizykę

Czy chciałbyś odnieść się do tego tekstu w pracy szkolnej lub naukowej? Popatrz:

TEIXEIRA, Mariana Mendes. „Fizyka i nanotechnologia”; Brazylia Szkoła. Dostępne w: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fisica-nanotecnologia.htm. Dostęp 27 czerwca 2021 r.

Przetwarzanie danych

Jednym z największych problemów, jakie może generować nanotechnologia, jest nanozanieczyszczenie
Nanotechnologia

Nanotechnologia, czym jest nanotechnologia, jak powstała nanotechnologia, twórca nanotechnologii, cele nanotechnologii, co można zrobić z nanotechnologii.

Fala okresowa i jej równanie. Równanie fali okresowej

Fala okresowa i jej równanie. Równanie fali okresowej

W badaniach falowych definiujemy fale okresowe jako fale generowane przez źródła oscylacyjne, to...

read more

Siły konserwatywne i siły rozpraszające. znając siły

Można powiedzieć, że to dzięki koncepcji energii nauka poczyniła wielkie postępy, w szczególnośc...

read more
Dlaczego człowiek jeszcze nie wrócił na Księżyc?

Dlaczego człowiek jeszcze nie wrócił na Księżyc?

Ostatni raz człowiek stanął na powierzchni Księżyca w grudzień 1972, podczas misji Apollo 17. W k...

read more
instagram viewer