https://bodybydarwin.com
Slider Image

7 fantastiske måder nanoteknologi ændrer verden på

2021

”Alt, når det er miniatureret til under 100 nanometer skalaen, har nye egenskaber, uanset hvad det siger, siger Chad Mirkin, professor i kemi (og materialevidenskab, teknik, medicin, biomedicinsk teknik og kemisk og biologisk teknik) ved Northwestern University Dette er, hvad der gør nanopartikler til fremtidens materialer. De har mærkelige kemiske og fysiske egenskaber sammenlignet med deres større partikel-slægt. Det, der betyder noget ved nanopartikler, er deres skala.

_

Klik for at starte fotogalleriet_

Nanoskala-materialer bruges i alt fra solcreme til kemiske katalysatorer til antibakterielle stoffer - fra det verdslige til det livreddende. "Jeg spildte vin på en julebord en gang, og jeg var livredd. Rødvin på et hvidt tæppe. Og det tørrer helt op. Mirkin huskede." Årsagen er den nano-partikler, der bruges til at beklæde tæppet, forhindrer, at materialet optager sig ind i tæppe og farvning af tæppet. "

På en mere sofistikeret side udvikler forskere nanoskala-assays, der bruges til at screene for kræft, infektion og endda gener. Guld-nanopartikler, der er blevet doteret med DNA, kan bruges til at detektere bakterier i en persons blodbane, idet det bestemmes, om en patient har infektion og hvilken slags. Eller de kan bruges til at registrere ændringer i en persons immunsystem, der afspejler tilstedeværelsen af ​​kræft. Nano-fakler kan måle det genetiske indhold i celler og lyse op - eller flare - når de registrerer en bestemt celle, som en læge vælger, måske kræft, stamceller eller endda reaktionen på et lille molekyle, der bruges i et nyt lægemiddel.

Så hvorfor handler nanoskala ting på denne måde? Skalaen giver mulighed for unikke interaktioner mellem atomer og deres bestanddele, og der er nogle få måder, dette sker. For ikke-biologiske nanopartikler hjælper det med at tænke på en bowlingkugle, og hvor alle dens atomer er placeret. Langt de fleste er inde i kuglen med et endeligt antal på overfladen og interagerer med luften eller træbanerne. Atomer inde i bolden interagerer med atomer, ligesom dem selv, men atomer på overfladen interagerer med dem, der er meget forskellige end dem selv, forklarede Mirkin. Krymp nu den bold til molekylær skala.

”Jo mindre du går, forholdet mellem overflade og bulkatomer går op, sagde han.” I større skala er atomerne på overfladen relativt ubetydelige. Men ved nanoskala kan du have en partikel, der er næsten hele overfladen. Disse atomer begynder at bidrage meget markant til materialets samlede egenskaber. "

Disse interaktioner spiller også ud i elektronik, hvilket gør materiale som grafen og kvantepunkter nyttige til små computere og kommunikationsenheder. Nanoskala-materialer tilbyder et mindre område, hvor elektroner kan bevæge sig rundt. Og måske vigtigst af alt for den nuværende forskning på nanoskalaen er du på biologiens skala.

I betragtning af alle disse anvendelser og fremtidige løfter, sagde Mirkin, omfavner de fleste mennesker generelt nanoteknologi i hverdagen, selvom de fleste ikke ved, hvad det faktisk betyder. Selv kontroversiel anvendelse som solcreme bruges temmelig meget, og ofte uden viden om det.

”Meget af det vil være indlejret i konventionelle produkter, som vi køber og ikke engang tænker på, sagde Mirkin.” Der er ikke noget, der i sig selv er godt eller dårligt, når det gælder om at gøre tingene små. Spørgsmålet er i sidste ende, hvad gør de, og hvad bruges de til? Har vi i betragtning af applikationen overvejet de rette sikkerhedsanalyser og implikationer? Og indtil videre synes jeg, vi har gjort et temmelig godt stykke arbejde. "

Sådan forbliver du sikker på offentlig Wi-Fi

Sådan forbliver du sikker på offentlig Wi-Fi

GE's proces til nulstilling af smarte lyspærer er kompliceret, men nødvendig

GE's proces til nulstilling af smarte lyspærer er kompliceret, men nødvendig

10 underlige små udlændinge, du kan finde lige her på Jorden

10 underlige små udlændinge, du kan finde lige her på Jorden