Nanotechnologia to nauka zajmująca się tworzeniem nanostruktur, czyli struktur na poziomie pojedynczych atomów i cząsteczek, w celu kontrolowania wielu struktur na poziomie molekularnym.
Daje to możliwość lepszego ich poznania i poprawienia ich pracy. Zwiększa również ich funkcjonalność i użyteczność.
Nanotechnologia jako dziedzina nauki powstała w połowie XX wieku, czyli w latach 50. XX wieku. Następnie rozwinął się w latach 80. i 90. Wynaleziono nanorurki, fulereny i druty kwantowe. Dziś nanotechnologia jest szeroko stosowana w wielu dziedzinach życia.
Przykłady wynalazków
Wynalazki nanotechnologiczne są bardzo przydatne i znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach. Wspomniane powyżej: nanorurki, fulereny, druty kwantowe i kropki zrewolucjonizowały wiele branż. Nanorurki to puste struktury wykonane z nanocząstek, obecnie najbardziej popularne są rurki węglowe. Są doskonałymi przewodnikami ciepła, niezwykle trwałymi i nieelastycznymi. Są one jednak wrażliwe na zgniatanie, ale trwają prace nad modernizacją rur.
Wykorzystywane są w wielu nowoczesnych konstrukcjach, komputerach i układach elektronicznych. Druty i kropki kwantowe są wykorzystywane w medycynie. Z drugiej strony fulereny to zamknięte cząsteczki węgla z pustą przestrzenią wewnątrz. Mają kształt czarnych i błyszczących brył. Wykorzystywane są w chemii oraz przy tworzeniu smarów poprzez dodawanie ich do polimerów.
Zastosowanie nanotechnologii w różnych sferach życia
Powyższe zastosowanie nanotechnologii jest dla wielu osób za daleko, dlatego nie widzimy wpływu nanostruktur na nasze codzienne życie. Wspomnijmy więc o kilku bardziej popularnych aplikacjach.
1. Nanosrebro zdecydowanie zasługuje na uwagę: idealne do leczenia ran, otarć i oparzeń skóry. Świetnie sprawdza się jako remedium na trądzik i inne problemy skórne. Są doskonałym materiałem do utrzymania higieny jamy ustnej: pokryte nimi szczoteczki do zębów sprawiają, że czyszczenie jest jeszcze skuteczniejsze.
2. Surowce nano mają szerokie zastosowanie w medycynie: służą do dezynfekcji protez, protez kończyn i narzędzi chirurgicznych, a także do tworzenia sterylnych opatrunków przyspieszających gojenie ran.
3. Nanostruktury wykorzystywane są również do produkcji pościeli, koców, materacy i innych tego typu materiałów. Sprawiają, że są bardziej sterylne i bezpieczniejsze, co jest ważne np. w hotelach czy szpitalach. Te pościel i koce to również znacznie lepsze rozwiązanie dla rekonwalescentów i alergików.
4. Surowce nano są również wykorzystywane do produkcji odzieży, w tym odzieży ochronnej i sportowej. Zapobiegają przedostawaniu się bakterii potowych do organizmu i ułatwiają ich usuwanie. Również buty można pokryć nanocząsteczkami: są wygodniejsze i dużo zdrowsze, chronią stopy przed szkodliwym działaniem bakterii.
5. Nanotechnologia pozwala nam również na zabezpieczenie części wspólnych, w tym basenów, saun, solariów, a także wspólnych krzeseł, leżaków i stołów. Ich zastosowanie np. w spa jest o wiele bezpieczniejsze, szczególnie dla naszych dzieci.
6. Nanotechnologia znajduje również zastosowanie w przemyśle spożywczym, w szczególności w produkcji opakowań do żywności. Powlekanie ich nanomateriałami sprawia, że są znacznie trwalsze, ale także lepiej utrzymują żywność, ponieważ zabijają pleśń i grzyby, które mogą atakować żywność. Nanostruktury wykorzystywane są również w produkcji opakowań i naczyń jednorazowych. Zakrywają blaty, stoły i deski do krojenia, a także noże i inne sztućce: pozwala to na bezpieczniejsze jedzenie i chroni nas przed szkodliwymi bakteriami.
7. Przemysł drzewny i meblarski również stosuje nanotechnologię: nanocząsteczki idealnie nadają się do pokrywania mebli, stołów czy szkolnych ławek i biurek: są bezpieczniejsze i trwalsze. Nanomateriały są również wykorzystywane do pękania obudów sprzętu AGD i elektroniki. Ma to na celu zwiększenie ich trwałości i bezpieczeństwa użytkowania.
8. Rolnicy są również zaznajomieni z nanotechnologią. Jej produkty służą do tworzenia produktów do dezynfekcji (np. kopyt zwierzęcych, kopyt zwierzęcych lub ran), dezynfekcji pomieszczeń i sprzętu rolniczego (m.in. dojarki, bańki na mleko itp.), produktów do impregnacji i dezynfekcji odzieży. Dzięki dodatkowi nanomateriałów powstają również produkty do sterylizacji w pomieszczeniach, pomagające zmniejszyć ryzyko epidemii u zwierząt gospodarskich.
To nie jest ostatnie słowo w nanotechnologii
Nanotechnologie stale i dynamicznie się rozwijają, stale pojawiając się przy ich wykorzystaniu coraz to nowsze rozwiązania. W szczególności trwają prace nad stworzeniem protez z dodatkiem nanomateriałów, szkła odpornego na zarysowania, nowoczesnych farb z nanocząsteczkami czy tkanin odpornych na zabrudzenia.
