Fyzika a nanotechnológia. Nanotechnológia: aplikácie a riziká

THE nanotechnológie spočíva v štúdiu a manipulácii s hmotou v atómovom a molekulárnom meradle. Názov tejto novej technológie je odvodený od termínu nanometer, ktorý zodpovedá jednej miliardtine metra (0,000000001 m), a bol definovaný Tokijskou vedeckou univerzitou v roku 1974.

Pokrok nanotechnológie nastal od vývoja Skenovací elektrónový mikroskop(MEV), v roku 1981, vo Švajčiarsku. Tento mikroskop má oveľa väčšie zväčšenie ako optické mikroskopy. Skladá sa z mimoriadne jemnej ihly, tvorený niekoľkými atómami, ktorý vykonáva skenovanie povrchu vo vzdialenosti jedného nanometra. Počas tohto skenovania elektróny tunelovajú z ihly na povrch a vytvárajú tunelový prúd, ktorý je používa počítač na vytvorenie extrémne zväčšeného obrazu tohto povrchu, aby atómy.

Tento mikroskop tiež umožňuje vizualizovať atómový reliéf povrchu umožnilo vytvorenie série nástrojov na vizualizáciu a manipuláciu s materiálmi v mierke atómový.

Aký význam majú nanotechnologické štúdie?

Hmota v nanometrickej mierke má iné vlastnosti ako makroskopické materiály. V tomto rozsahu už neplatia princípy klasickej fyziky, ale princípy modernej fyziky, ktorá zohľadňuje dualitu vlnových častíc a kvantovú fyziku. Malé zmeny v štruktúre hmoty môžu viesť k významným zmenám v jej fyzikálnych a chemických vlastnostiach.

V súčasnosti je nanotechnológia prítomná v niekoľkých výskumných oblastiach, ako sú fyzika, chémia, elektronika, medicína, veda o Výpočtovej techniky, biológie a inžinierstva a umožnil vývoj nových materiálov a techník oveľa efektívnejšie ako tie, ktoré už existujú známych. Zopár príkladov:

Teraz neprestávajte... Po reklame je toho viac;)

  • Kozmetický priemysel: Nanočastice sa dajú použiť na rôzne účely, napríklad na vyplnenie vrások, líčenie, opaľovací krém atď. Výhody nanotechnológie v tejto oblasti spočívajú v lepšom prenikaní zložiek do pokožky alebo vlasov. Ak sú častice menšie, môžu sa dostať do hlbších bodov.

  • Výpočtový: na elektronických procesoroch, ktoré môžu byť malé ako 45 nm. Tieto zariadenia majú pokročilú technológiu a môžu pracovať veľmi vysokou rýchlosťou. Skladovacia kapacita týchto materiálov je navyše oveľa väčšia.

  • Medicína: V zobrazovacej diagnostike magnetická rezonancia, v ktorom sa obrázky získavajú interakciou medzi magnetickým poľom produkovaným prístrojom a magnetickým momentom protónu v jadre atómov vodíka.

Riziká nanotechnológie

Aj keď cieľom výskumu v oblasti nanotechnológií je zabezpečiť zlepšenie kvality životov ľudí má táto veda tiež veľmi veľký potenciál byť škodlivá pre životné prostredie. prostredie.

Minimálna veľkosť nanočastíc uľahčuje ich disperziu v atmosfére, vode a pôde. Jeho odstránenie je prakticky nemožné filtračnými technikami. Čím je častica menšia, tým je reaktívnejšia a môže si tiež vyvinúť nové vlastnosti, vďaka ktorým bude škodlivá.


Mariane Mendes
Vyštudoval fyziku

Prajete si odkaz na tento text v školskej alebo akademickej práci? Pozri:

TEIXEIRA, Mariane Mendes. „Fyzika a nanotechnológia“; Brazílska škola. Dostupné v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/fisica-nanotecnologia.htm. Sprístupnené 27. júna 2021.

Výpočtový

Jedným z veľkých problémov, ktoré by mohli vzniknúť pri nanotechnológii, je nanopollution
Nanotechnológia

Nanotechnológia, čo je nanotechnológia, ako sa nanotechnológia objavila, tvorca nanotechnológie, ciele nanotechnológie, čo sa dá z nanotechnológie robiť.

Entropia a druhý zákon. Definície entropie a druhého zákona

Entropia a druhý zákon. Definície entropie a druhého zákona

Pojmy reverzibilné a nevratné procesy možno matematicky opísať pomocou konceptu entropie. Ale sk...

read more
Sedem najčastejších chýb pri štúdiu fyziky

Sedem najčastejších chýb pri štúdiu fyziky

Vo fyzike existujú niektoré koncepty, ktoré sú často zmätené a / alebo nesprávne interpretované, ...

read more
Lom svetla: čo to je, príklady, zákony, cvičenia

Lom svetla: čo to je, príklady, zákony, cvičenia

Lomdávasvetlo je jav, ktorý spočíva v zmene rýchlosť šírenia elektromagnetickej vlny, keď prechád...

read more