Нанотехнологии: работа тоньше ювелирной

Что такое нанотехнологии? Нанотехнологии — это сфера, находящаяся на стыке множества научных дисциплин, среди которых физика, химия, биология и другие. Под приставкой «нано» следует понимать миллиардную часть...

Что такое нанотехнологии?

Нанотехнологии — это сфера, находящаяся на стыке множества научных дисциплин, среди которых физика, химия, биология и другие. Под приставкой «нано» следует понимать миллиардную часть чего-либо. Таким образом, 1 нанометр равен 0,000000001 метра классического. Для сравнения: во столько же раз грецкий орех меньше земного шара. Другими словами, нанотехнологии — это методы управления объектами настолько малыми, что меньше не может быть практически ничего.

Ученые прошлого работали исключительно с макромиром — предметами, размеры которых сопоставимы с человеческими, но с развитием технологий стало возможным изучение гигантских небесных тел или, напротив, атомов и прочих элементарных частиц. Это открыло перед человечеством невиданные ранее горизонты и определило вектор развития научной мысли на многие годы вперед.

В чем сложность работы с микромиром?

Не секрет, что микромир и мегамир функционируют по своим особым законам. Так, наночастицы из-за большего соотношения поверхности к объему значительно легче вступают в химические реакции. Помимо этого, на данном уровне начинают проявляться эффекты квантовой физики, которые влияют на магнитные, оптические и прочие свойства материалов, часто изменяется их прочность...

Все это возлагает на ученых, работающих с такими размерами, дополнительную ответственность. Их деятельность сродни профессии хирурга, оплошность которого может обернуться самыми непредсказуемыми последствиями. Нанотехнологии — это работа, которая даже тоньше ювелирной, ведь манипулируемые объекты даже невозможно увидеть без специального оборудования.

Где применяются нанотехнологии в настоящее время?

На сегодняшний день главная область применения нанотехнологий — это электроника. В первую очередь это касается компьютеров и другой техники. Процессоры и жесткие диски, конвертеры и различные чипы... Без нанотехнологий прогресс в этой сфере шел бы куда медленнее.

Но этим дело не ограничивается, и «нано» активно используют при производстве различных материалов, служащих для самых разнообразных целей. Специальные самоочищающиеся окна, одежда и спортивный инвентарь с длительным сроком службы, покрытия для двигателей внутреннего сгорания и другой аппаратуры... Cпектр применения нанотехнологий невероятно широк уже в наши дни, а в будущем он имеет все шансы вырасти до еще более впечатляющих масштабов.

Перспективы использования нанотехнологий

Вот лишь несколько областей, в которых нанотехнологии готовят прорыв:

Медицина

Наносенсоры обеспечат прогресс в ранней диагностике болезней, это увеличит шансы на выздоровление. Человечество наконец-то получит эффективный метод борьбы с раком и прочими заболеваниями. Если многие старые лекарства уничтожают не только зараженные клетки, но и здоровые, то с нанотехнологиями мы сможем производить умные лекарства, действующие точечно.

Помогут они и в производстве более совершенного медицинского оборудования. Совокупный качественный рост методов профилактики, диагностики и непосредственно лечения позволит человечеству решить демографические проблемы и сделать жизнь комфортнее.

Строительство

Нанодатчики строительных конструкций будут следить за их прочностью, обнаруживать любые угрозы целостности. Объекты, построенные с использованием нанотехнологий, смогут прослужить во много раз дольше, чем современные здания. Также станет возможным создание уникальных строительных материалов, которые смогли бы удерживать тепло в холодную погоду и обеспечивать прохладу в жаркое время. И все это при их полной безопасности для человека.

Энергетика

Нанотехнологии уже сегодня активно используются нефтедобывающими компаниями при исследовании подземных недр, а также бурении под водой. В дальнейшем при сокращении запасов природных ископаемых их добыча будет становиться все дороже и сложнее. Следовательно, выжить на рынке смогут лишь очень высокотехнологичные компании, задумавшиеся о своем будущем уже сегодня.

Не стоит думать, что все ограничивается классической энергетикой, ведь нанотехнологии обеспечат прорыв и в использовании альтернативных источников. На сегодняшний день главная проблема «зеленой» энергетики — в ее низком КПД. Технический прогресс способен решить эту проблему и позаботиться о здоровье нашей планеты.

Машиностроение

Легкоуправляемые роботы уже в скором времени заменят громоздкие производственные станки и львиную долю их обслуживающего персонала. Им будет под силу создание чего угодно: от мобильного телефона до автомобиля. А использование высокопрочных и стойких ко всем погодным условиям материалов сделает технику надежной и долговечной.

Мы живем в эпоху новой научно-технической революции, которая изменит мир до неузнаваемости. И пусть внедрение различных новинок в нашу жизнь происходит не так быстро, как хотелось бы, процесс идет, и у людей остается не так много времени, чтобы соответствующим образом модернизировать образование и приспособиться к новым условиям.