Πώς μπορείτε να εξηγήσετε τι σημαίνει NANOTEΧΝΟΛΟΓΙΑ

Πώς μπορείτε να εξηγήσετε τι σημαίνει NANOTEΧΝΟΛΟΓΙΑ

Θυμάστε ότι όλα τα πράγματα αποτελούνται από άτομα, έτσι δεν είναι; Μια πέτρα, ένα στυλό, ένα παιχνίδι βίντεο, μια τηλεόραση, ένας σκύλος και εσείς οι ίδιοι αποτελείστε από άτομα.

Τα άτομα συγκροτούν τα μόρια ή σχηματίζουν υλικά. Η νανοτεχνολογία ασχολείται με τον χειρισμό των ατόμων ή/και των μορίων για την παραγωγή υλικών, συσκευών, ακόμη και μηχανών.

Από τη στιγμή που οι πρωτόγονοι άνθρωποι άρχισαν να φτιάχνουν πράγματα αρχίσαμε από τα μεγάλα πράγματα (ξύλο, πέτρες, ορυκτά μεταλλεύματα) να παίρνουμε ή να εξάγουμε αυτό που θέλουμε. Τώρα θέλουμε να αρχίσουμε από τα μικρά πράγματα (άτομα και μόρια), να τα συναρμολογήσουμε και να πάρουμε αυτό που θέλουμε. Μοιάζει κάπως με παιδικό παιχνίδι.

Το κανό έγινε από ένα δένδρο... Θα κάνατε όμως οδοντογλυφίδες από έναν κορμό δένδρου ήμήπως είναι καλύτερα να αρχίσετε από μικρότερα σωματίδια;

Ξεκινώντας από τα μεγάλα πράγματα καταφέραμε να παράγουμε πράγματα, με την ακρίβεια την οποία μπορούσαμε να επιτύχουμε, αλλά - συγχρόνως - να παράγουμε πολλά απόβλητα ή ρύπανση και να καταναλώνουμε πολλή ενέργεια. Καθώς βελτιωνόμαστε όσον αφορά την τεχνολογία, ηακρίβειάμας βελτιώθηκε και μειώθηκαν τα απόβλητα και η ρύπανση, αλλά η προσέγγιση παρέμεινε η ίδια.

Ξεκινώντας από τα μικρά πράγματα σημαίνει ότι επιδιώκουμε την απόλυτη ακρίβεια (έως και ενός ατόμου!), τον πλήρη έλεγχο των διαδικασιών, καθόλου απόβλητα και χρήση λιγότερης ενέργειας (με λιγότερο CO2, λιγότερο φαινόμενο του θερμοκηπίου, ίσως ακούσατε κάτι σχετικό στην τηλεόραση).

Τα πλεονεκτήματα που υπάρχουν όταν αρχίζει κανείς από τα μικρά πράγματα αν πάρουμε δύο μπάλες ποδοσφαίρου, ηαπόσταση μεταξύ των δύο κέντρων τους είναι μεγαλύτερη από την απόσταση μεταξύ των κέντρων δύο καρυδιών Mικρότερη σημαίνει πιο κοντινη (και επομένως συντομότερη) η ζάχαρη ή το αλάτι διαλύονται γρηγορότερα όταν είναι υπό μορφή σκόνης και αργότερα όταν είναι υπό μορφή κρυστάλλων ή κομματιών όσο μικρότερο είναι κάτι, τόσο δραστικότερο μπορεί να γίνει

οκιμάστε να λύσετε την παρακάτω άσκηση: Πόσες έδρες έχει ένας κύβος; Εάν μια ακμή του είναι 1 cm, πόσo είναι το συνολικό εμβαδόν επιφανείας του; Εάν κόψετε τον κύβο τρεις φορές (καθέτως, οριζοντίως και ξανά πάλι καθέτως) πόσους κύβους θα πάρετε; Η ακμή καθενός νέου κύβου είναι 0,5 cm ποιό είναι το συνολικό εμβαδόν επιφανείας όλων των νέων κύβων; Θα διαπιστώσετε ότι με δεδομένο το ίσο βάρος (ή ακόμη καλύτερα την ίση μάζα) μικρότερο σημαίνει μεγαλύτερη έκταση επιφανείας, π.χ. για τη ζάχαρη και το αλάτι που διαλύονται στο νερό, μεγαλύτερη δραστικότητα.

Η έρευνα στη νανοτεχνολογία είναι μια συγκλονιστική περιπέτεια γεμάτη προκλήσεις. Πολλά από τα καλύτερα μυαλά τουκόσμουεργάζονταισεαυτόν τον τομέα. Επιπλέον χρειαζόμαστε λαμπρούς φοιτητές και επιστήμονες περισσότερο από ποτέ. Μπορούμε να δούμε και να θέσουμε σε κίνηση τα άτομα Μπορούμε να δούμε και να θέσουμε σε κίνηση τα μόρια

Μπορούμε ήδη να το κάνουμε αυτό; Όχι ακριβώς. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο χρειάζεται πολλή έρευνα. Αυτή τη στιγμή είμαστε μολαταύτα σε θέση να κάνουμε κάποια πράγματα: κυρίως στην ηλεκτρονική, στην οπτική και στις επιστήμες των υλικών, όπως τα νανοσωματίδια, π.χ. αυτά που υπάρχουν στις αντηλιακές κρέμες (χρησιμοποιείτε δείκτη προστασίας 8 ή 20;) Πρόκειται για την ποσότητα των νανοσωματιδίων που περιλαμβάνονται σε αυτές τις κρέμες ώστε να απορροφούν την υπεριώδη ακτινοβολία, ηοποίαμπορεί να κάψει το δέρμα σας).

Οι πιθανές μελλοντικές εφαρμογές θα είναι φανταστικές, όπως: > μετρήσεις με ακρίβεια ατόμου > αισθητήρες για την ανίχνευση επικίνδυνων ουσιών > ηλεκτρονική, όπου θα μπορεί να χρησιμοποιείται κάθε ηλεκτρόνιο > διαχωριστικές μεμβράνες πολύ υψηλής ακριβείας > υλικά που θα μπορούν να αλλάζουν ιδιότητες ανάλογα με τις ανάγκες μας > νανομηχανές > νανορομπότ που θα μπαίνουν στο σώμα μας για να το καθαρίσουν ή να το επιδιορθώσουν αλλά είμαστε ακόμα στην αρχή. Γιαναταεπιτύχουμεόλα αυτά, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε τον εγκέφαλό μας και να βελτιστοποιήσουμε τις προσπάθειές μας.

Ορισμένα παραδείγματα όσον αφορά τα υλικά: υφάσματα που θα αλλάζουν ιδιότητες ανάλογα με τις ανάγκες μας, όπως προσφέροντάς μας δροσιά το καλοκαίρι και ζέστη τον χειμώνα πιρούνια, κουτάλια, πιάτα, δοχεία, ρούχα, τα οποία δεν θα λερώνονται ή δεν θα βρέχονται, όπως ακριβώς γίνεται με ένα φύλλο λωτού όταν πέφτει επάνω του μια σταγόνα νερό πιθανόν δεν θα ξαναακούσεις τη μαμά σου να σου λέει ότι λέρωσες το πουκάμισό σου! Η νανοσωλήνες από άνθρακα μπορεί να είναι ανθεκτικότεροι από το ατσάλι και ελαφρύτεροι από το πλαστικό

... υλικά που θα μπορούν να επιδιορθώνουν τα οστά και τα δόντια σου, έτσι ώστε να μην φαίνεται η διαφορά υλικά που θα είναι πολύ ανθεκτικά και πολύ ελαφρά και θα χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή αυτοκινήτων, αεροσκαφών και διαστημικών οχημάτων που θα μπορούν να πραγματοποιούν μακρύτερα ταξίδια με μικρότερη κατανάλωση ενέργειας και πολλά άλλα πράγματα στο μέλλον (σκεφθείτε απλώς ότι τα κινητά τηλέφωνα δεν υπήρχαν δέκα μόλις χρόνια πριν!). υλικά με πιο λεπτή σύσταση ή σε μικρότερους κόκκους θα είναι ανθεκτικότερα και ελαφρύτερα

Τι χρειαζόμαστε για να προοδεύσουμε γρηγορότερα; εξειδικευμένο προσωπικό, άριστους φοιτητές, υποδομές (εργαστήρια, ), μέσα (μικροσκόπια, ), συντονισμό προσπαθειών και κρίσιμη μάζα, κεφάλαια, και ανθρώπους που να καταλαβαίνουν αυτό που προσπαθούμε να κάνουμε!

Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα, μπορείτε να κάνετε έρευνα στο Ίντερνετ χρησιμοποιώντας τη λέξη nanotechnology. Ή να επισκεφτείτε τους παρακάτω δύο ιστοτόπους (στα αγγλικά): @ http://cordis.europa.eu/nanotechnology για να μάθετε αυτό που κάνουμε στην Ευρώπη, @ www.nano.gov για τις ΗΠΑ (και μη χάσετε το ειδικό τμήμα για παιδιά!)

Με την ευκαιρία Το πρόθεμα νανο προέρχεται από την αρχαία ελληνική λέξη που σημαίνει νάνος. Στην επιστήμη και στην τεχνολογία δηλώνει το ένα δισεκατομμυριοστό (γνωρίζετε π.χ. ότι το πρόθεμα κιλο σημαίνει χίλια).

Ένα νανόμετρο είναι συνεπώς το ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου (ή τοένα εκατομμυριοστό του χιλιοστομέτρου, κ.λπ.). Μπορεί να γραφεί ως 10-9 μέτρα και να συντμηθεί σε nm. Ηακτίναενόςατόμουχρυσού είναι 0,14 nm. Το μισό του νανομέτρου αντιστοιχεί στο γραμμικό μήκος ενός μικρού μορίου όπως το μόριο του μεθανίου (CH4). Μια ανθρώπινη τρίχα είναι περίπου 100.000 φορές μεγαλύτερη.

για περισσότερες πληροφορίες... θέλεις να επικοινωνήσεις μαζί μας; Στείλε e-mail στη διεύθυνση: sophia.fantechi@ec.europa.eu