Nanoteknologi dalam kehidupan kita. Proyek nanoteknologi dalam hidup kita Apa pentingnya nanoteknologi dalam hidup kita

Setiap hari kita mendekati revolusi tak terelakkan yang dibawa oleh nanoteknologi. Kami membuat perangkat baru, mendapatkan materi unik yang belum pernah kami pikirkan sebelumnya. Penggunaan nanoteknologi dalam kehidupan sehari-hari telah memungkinkan untuk mengubah bentuk benda yang kita kenal. Akibatnya, kami mendapatkan sifat zat yang sama sekali berbeda, tetapi bermanfaat. Realitas di sekitar kita menjadi kurang berbahaya dan lebih menguntungkan untuk kehidupan yang nyaman. Contoh yang baik adalah pengurangan dimensi biasa dari perangkat listrik bekas menjadi ukuran nanopartikel yang tidak terlihat oleh mata manusia. Komputer semakin kecil, tetapi jauh lebih kuat. Nanoteknologi dalam kehidupan sehari-hari dan dalam industri telah secara signifikan mengubah segala sesuatu di sekitar kita.

Apakah mungkin untuk membuat bentuk kecerdasan buatan yang dapat memenuhi kebutuhan kita? Jawabannya terletak pada penerapan rasional dari perkembangan terkini. Nanoteknologi adalah jalan menuju masa depan, karena mempengaruhi semua aspek kehidupan kita. Penggunaan nanoteknologi memberikan banyak peluang, tetapi juga menimbulkan sejumlah kekhawatiran.

Jendela ke dunia nano

Mikroskop elektron memungkinkan Anda untuk melihat ke dalam mikrokosmos. Sangat sulit untuk segera melihat nanoteknologi dalam kehidupan sehari-hari tanpa peralatan khusus, karena mereka sangat kecil sehingga tidak dapat dibedakan dengan mata telanjang. Pada skala seperti itulah zat menunjukkan sifat yang paling tidak biasa dan tidak terduga. Penggunaan properti semacam itu menjanjikan revolusi teknologi yang unik. Mereka memberikan kemungkinan baru yang radikal, seperti mengendalikan tubuh manusia dan lingkungan.

Sejarah munculnya nanoteknologi

Semuanya dimulai pada tahun 80-an abad XX dengan penemuan alat yang disebut pemindaian (STM). Profesor James Jimzewski telah menghabiskan seluruh kehidupan profesionalnya di dunia skala nano. Dia adalah salah satu orang pertama di dunia yang memiliki kesempatan untuk mempelajari materi pada tingkat nilai yang sangat kecil, sepersejuta milimeter. Mikroskop ini memungkinkan untuk mempelajari permukaan dengan cara yang sama seperti orang buta membaca Kemudian tidak ada yang bisa menduga betapa bergunanya nanoteknologi dalam kehidupan sehari-hari dan industri.

Prinsip bekerja dengan partikel nano

Mikroskop pemindaian menggunakan probe setebal 1 atom jarum. Ketika mendekati hanya beberapa nanometer dari sampel, elektron dipertukarkan dengan nanopartikel terdekat. Fenomena ini disebut efek terowongan. Sistem kontrol mendeteksi perubahan arus terowongan, dan sekarang, berdasarkan informasi ini, konstruksi topografi permukaan sampel yang diteliti yang lebih akurat dilakukan. Perangkat lunak ini memungkinkan data untuk diubah menjadi gambar yang memberi para ilmuwan kunci ke dunia baru menggunakan nanoteknologi dalam kehidupan sehari-hari dan industri lainnya.

Menurut James Dzhimzewski, berkat pemindaian mikroskop elektron, para ilmuwan untuk pertama kalinya memperoleh gambar atom dan molekul dan dapat mempelajari bentuknya. Ini adalah revolusi nyata dalam sains, karena para ilmuwan mulai melihat banyak hal dengan cara yang sama sekali berbeda, memperhatikan sifat-sifat atom individu, dan bukan jutaan dan miliaran partikel, seperti yang terjadi di masa lalu.

Penemuan pertama

Penggunaan teknologi baru menyebabkan penemuan yang mengejutkan. Ketika perangkat mendekati atom pada jarak 1 nanometer, ikatan muncul antara itu dan atom. Fitur ini memungkinkan untuk menemukan cara untuk memindahkan mikropartikel individu. Berkat penemuan ini, menjadi mungkin untuk menggunakan nanoteknologi untuk kehidupan yang nyaman.

Seperti yang dijelaskan James Jimzewski, seorang profesor di University of California, mikroskop pemindaian terowongan memungkinkan untuk secara praktis menyentuh molekul dan atom. Untuk pertama kalinya, para ilmuwan mampu memanipulasi atom di permukaan materi dan menciptakan struktur yang sebelumnya tak terbayangkan.

Penemuan baru ini (kemampuan untuk mengamati dan memanipulasi partikel terkecil yang menyusun materi) memungkinkan penggunaan nanoteknologi di semua industri tanpa kecuali.

Perkembangan nanoteknologi

Fisikawan dan filsuf Etin Klin percaya bahwa kemungkinan terobosan teknologi karena nanoteknologi cukup nyata, tetapi ini sebagian besar didasarkan pada antusiasme ilmuwan.

Seperti yang dikatakan oleh fisikawan dan filsuf Etin Klin, kurang dari 100 tahun telah berlalu dari saat konfirmasi eksperimental keberadaan atom hingga saat mereka mampu memanipulasinya. Peluang terbuka di hadapan para ilmuwan yang bahkan tidak bisa mereka pikirkan sebelumnya. Hanya berkat ini, pemerintah semua negara maju mulai menunjukkan minat pada ilmu yang relevan. Semuanya dimulai dengan inisiatif Amerika pada tahun 2002 oleh fisikawan Roca dan Benbridge. Para ilmuwan ini datang dengan ide gila bahwa, berkat nanoteknologi, umat manusia akan mampu memecahkan semua masalah yang dihadapinya.

Pernyataan ini menjadi pendorong dimulainya berbagai penelitian yang memungkinkan penerapan bidang ilmu pengetahuan dan teknologi canggih seperti mikroelektronika, ilmu komputer, penelitian energi nuklir, mikrobiologi, teknologi laser, kedokteran, dan banyak lagi.

Nanoteknologi: contoh

Dalam kehidupan sehari-hari ada begitu banyak zat yang tidak terlihat, tetapi sangat penting, yang keberadaannya bahkan tidak kita duga! Mari kita lihat contoh yang paling mencolok:

Pasta gigi. Sebelumnya, tidak ada yang memikirkan mengapa pembersih untuk gigi berbeda. Ini semua karena adanya nanopartikel tertentu. Misalnya, kalsium hidroksiapatit, yang tidak terlihat dengan mata telanjang, membantu memulihkan email yang rusak dan melindungi gigi dari karies.

Cat mobil. Cat mobil modern, berkat nanopartikel, mampu menutupi goresan dangkal dan rongga lain yang terbentuk di bodi. Mereka termasuk bola mikroskopis, yang memberikan efek seperti itu.

Kirim karya bagus Anda di basis pengetahuan sederhana. Gunakan formulir di bawah ini

Mahasiswa, mahasiswa pascasarjana, ilmuwan muda yang menggunakan basis pengetahuan dalam studi dan pekerjaan mereka akan sangat berterima kasih kepada Anda.

Dokumen serupa

Konsep nanoteknologi dan bidang penerapannya: mikroelektronika, energi, konstruksi, industri kimia, penelitian ilmiah. Fitur penggunaan nanoteknologi dalam industri obat-obatan, wewangian, kosmetik dan makanan.

presentasi, ditambahkan 27/02/2012

Perkembangan nanoteknologi pada abad XXI. Nanoteknologi dalam pengobatan modern. Efek Lotus, contoh penggunaan properti uniknya. Menarik dalam nanoteknologi, jenis produk nano. Inti dari nanoteknologi, prestasi dalam cabang ilmu ini.

abstrak, ditambahkan 11/09/2010

Konsep nanoteknologi. Nanoteknologi sebagai arah ilmiah dan teknis. Sejarah perkembangan nanoteknologi. Tingkat perkembangan nanoteknologi modern. Penerapan nanoteknologi di berbagai industri. Nanoelektronika dan nanofotonik. energi nano.

tesis, ditambahkan 30/06/2008

Penggunaan nanoteknologi dalam industri makanan. Penciptaan produk makanan baru dan kontrol atas keamanannya. Metode fraksinasi skala besar bahan baku makanan. Produk menggunakan nanoteknologi dan klasifikasi nanomaterial.

presentasi, ditambahkan 12/12/2013

Dasar material dan fungsi layanan teknis, cara pengembangannya. Keadaan perusahaan Uni Pabean saat ini, arah reformasi mereka. Jenis dan aplikasi nanomaterial dan nanoteknologi dalam pembuatan, restorasi dan pengerasan bagian-bagian mesin.

abstrak, ditambahkan 23/10/2011

Nanoteknologi adalah industri teknologi tinggi yang bertujuan untuk mempelajari dan bekerja dengan atom dan molekul. Sejarah perkembangan nanoteknologi, fitur dan sifat struktur nano.... Penerapan nanoteknologi dalam industri otomotif: masalah dan prospek.

tes, ditambahkan 03/03/2011

Mode operasi mikroskop tunneling pemindaian. Karbon nanotube, kimia supramolekul. Perkembangan ahli kimia Universitas Negeri Ural di bidang nanoteknologi. Menguji sel bahan bakar suhu menengah laboratorium.

presentasi, ditambahkan 24/10/2013

Muncul dan berkembangnya nanoteknologi. Karakteristik umum dari teknologi bahan terkonsolidasi (bubuk, deformasi plastik, kristalisasi dari keadaan amorf), teknologi bahan nano polimer, berpori, tabung dan biologis.

NANOTEKNOLOGI DALAM KEHIDUPAN KITA

Museridze K., Ajavi E., Musina K., Simonyan R. Ya.

Sekolah menengah GBOU No. 1005 "Layar merah", Moskow, Rusia

Relevansi topik ini disebabkan oleh "diperkenalkannya" teknologi nano ke dalam kehidupan kita, karena saat ini tidak ada ilmu pengetahuan yang dapat melakukannya tanpa teknologi nano. Saat ini, ilmu nanoteknologi berkembang secara dinamis, mendapatkan momentum. Metode untuk mempelajari dan mengendalikan materi pada tingkat molekuler untuk produksi bahan sedang ditingkatkan, perangkat dan sistem memiliki sifat teknis, fungsional, dan konsumen baru. Nanoteknologi telah memasuki kehidupan sehari-hari. Elektronik, kedokteran, tata rias, konstruksi - sama sekali bukan daftar lengkap penggunaan teknologi ini di tingkat awam. Dan tidak ada orang seperti itu yang tidak akan mendengar tentang mereka setidaknya dari sudut telinganya, tetapi apakah semua orang tahu siapa mereka?

Nanoteknologi adalah bidang ilmu pengetahuan dan teknologi dasar dan terapan yang berhubungan dengan serangkaian pembenaran teoretis, metode praktis penelitian, analisis dan sintesis, serta metode untuk produksi dan penggunaan produk dengan struktur atom tertentu dengan manipulasi terkontrol individu. atom dan molekul.

Tujuan dari penelitian kami adalah untuk mengidentifikasi area paling maju dalam penerapan teknologi nano, untuk menunjukkan pentingnya teknologi nano dalam kehidupan manusia dan untuk membicarakannya dalam bahasa yang sederhana dan dapat dimengerti oleh semua orang, untuk mempopulerkan pencapaian para ilmuwan Rusia dalam hal ini. bidang.

Pertama, kita akan berbicara tentang penerapan nanoteknologi dalam kedokteran. Nanomedicine adalah salah satu bidang ilmu pengetahuan yang berkembang secara aktif dan melibatkan pelacakan, koreksi, koreksi genetik, dan kontrol sistem biologis tubuh manusia pada tingkat molekuler, menggunakan perangkat nano, struktur nano, dan teknologi informasi.

Nanoelektronika adalah bidang ilmu pengetahuan dan teknologi yang mencakup seperangkat sarana, metode, dan metode aktivitas manusia yang ditujukan untuk penelitian teoretis dan praktis, pemodelan, dll. .

Dalam tekstil, nanoteknologi membantu pakaian menjadi tahan air, anti kotoran, konduktif termal, dan sebagainya. Misalnya, bahan nano dapat dibuat dari partikel nano dan serat nano dengan aditif lain untuk membantu menyediakan semua sifat ini pada T-shirt Anda.

Makanan "fungsional" adalah protein dan peptida daging alami, yang sebenarnya merupakan contoh paling khas dari generasi baru makanan berteknologi tinggi.

Nanoteknologi. - URL :

Semyachkina, Yu. A., Klochkov A. Ya. Nanoteknologi modern: industri makanan [Teks] // Ilmu teknis: tradisi dan inovasi: bahan magang. ilmiah konf. (Chelyabinsk, Januari 2012). - Chelyabinsk: Dua anggota Komsomol, 2012. - S. 166-167.

Makanan fungsional adalah makanan multifungsi // Food News Time [Sumber daya elektronik] Mode akses:

murid 1 1 -kelas B

OOSH ///// langkah No. 41

Kolosova Nikita Pembimbing: guru fisika Minaeva I.A.

Nanoteknologi: tempat di antara ilmu-ilmu lain

TEKNOLOGI NANO

Kimia, fisika atom dan nuklir

Astronomi

rambut

tungau debu

sel

benua

planet

Bumi

atom

manusia

Ilmu sosial

Geologi

Biologi

Kita bisa membuat nanoworld bekerja untuk kita !!!

Mengapa "nanoteknologi" menarik?

bakteriofag

Partikel Au dikelilingi oleh yang lebih kecil

virus flu

Nanoworld hidup di dalam diri kita dan bekerja untuk kita !!!

Mosaik 1 nm C 60

Tahapan utama dalam pengembangan nanoteknologi:

Pemenang Hadiah Nobel 1959 Richard Feynman menyatakan bahwa di masa depan, setelah belajar memanipulasi atom individu, umat manusia akan dapat mensintesis apa pun. 1981 Penciptaan oleh Binig dan Rohrer dari scanning tunneling microscope - perangkat yang memungkinkan seseorang untuk mempengaruhi materi pada tingkat atom. 1982-85 Mencapai resolusi atom. 1986 Penciptaan mikroskop gaya atom, yang, berbeda dengan mikroskop terowongan, memungkinkan untuk berinteraksi dengan bahan apa pun, tidak hanya bahan konduktif. 1990 Manipulasi Atom Tunggal. 1994 Awal penerapan metode nanoteknologi dalam industri.

Obat .

Penciptaan dokter robot molekuler yang akan "hidup" di dalam tubuh manusia, menghilangkan atau mencegah semua kerusakan, termasuk yang bersifat genetik. Periode implementasi - paruh pertama abad XXI.

Eritrosit dan bakteri - pembawa nanokapsul dengan obat-obatan

Metode pengiriman nanopartikel dengan obat atau fragmen DNA (gen) untuk perawatan sel

Eritrosit dengan nanokapsul yang direkatkan, hanya mampu menempel pada jenis sel tertentu (yang sakit), akan mengantarkan kapsul tersebut ke sel target.

Gerontologia.

Mencapai keabadian pribadi manusia melalui pengenalan robot molekuler ke dalam tubuh yang mencegah penuaan sel, serta restrukturisasi dan perbaikan jaringan tubuh manusia. Kebangkitan dan penyembuhan orang-orang sakit putus asa yang saat ini dibekukan dengan metode cryonics. Periode implementasi: kuartal ketiga - keempat abad XXI.

Industri.

Mengganti metode produksi tradisional dengan robot molekuler yang merakit komoditas langsung dari atom dan molekul. Periode implementasi - awal abad XXI

Nanotube membuat bahan polimer lebih kuat

Prospek penggunaan nanoteknologi dalam industri otomotif saat ini tidak sepenuhnya jelas. Namun, hal yang menggembirakan bahwa nanomaterial sudah digunakan di industri otomotif, meskipun sebagian besar masih dalam tahap pengembangan desain. Pabrikan mobil telah mengumpulkan cukup banyak pengalaman di bidang ini.

Nanofibers membuat permukaan bersih.

Di sebelah kiri, tetesan tidak membasahi permukaan yang terdiri dari kawat nano dan karenanya tidak menyebar di atasnya. Di sebelah kanan adalah representasi skematis dari permukaan yang mirip dengan sikat pijat; theta - sudut kontak, yang nilainya menunjukkan keterbasahan permukaan: semakin besar theta, semakin rendah keterbasahan.

Pertanian.

Penggantian produsen makanan alami (tanaman dan hewan) dengan kompleks fungsional serupa dari robot molekuler. Mereka akan mereproduksi proses kimia yang sama yang terjadi pada organisme hidup, tetapi dengan cara yang lebih singkat dan lebih efisien.

Misalnya, dari rantai "tanah - karbon dioksida - fotosintesis - rumput - sapi - susu" semua tautan yang tidak perlu akan dihapus. Akan tetap "tanah - karbon dioksida - susu (keju cottage, mentega, daging)". "Pertanian" semacam itu tidak akan bergantung pada kondisi cuaca dan tidak akan membutuhkan kerja fisik yang berat. Dan produktivitasnya akan cukup untuk menyelesaikan masalah pangan sekali dan untuk selamanya.

Periode implementasi adalah kuartal kedua - keempat abad XXI.

Biologi

Ini akan menjadi mungkin untuk memperkenalkan elemen nano ke dalam organisme hidup pada tingkat atom. Konsekuensinya bisa sangat berbeda - dari "pemulihan" spesies yang punah hingga penciptaan jenis makhluk hidup baru, biorobot. Periode implementasi: pertengahan abad ke-21.

Nanoteknologi dalam kriminalistik.

Sidik jari di atas kertas tetap sama setelah dikontraskan dengan nanopartikel emas yang menempel pada bekas lekukan berminyak yang tertinggal di kertas.

Ekologi

Penghapusan total efek berbahaya dari aktivitas manusia terhadap lingkungan.

Pertama, dengan menjenuhkan ekosfer dengan robot-robot molekuler yang mengubah kotoran manusia menjadi bahan mentah;
Dan kedua, karena transfer industri dan pertanian ke metode nanoteknologi non-limbah. Periode implementasi: pertengahan abad ke-21.

Eksplorasi luar angkasa

Rupanya, penjelajahan ruang angkasa dalam tatanan "biasa" akan didahului oleh penjelajahannya oleh robot nano.

Pasukan besar robot molekuler akan dilepaskan ke luar angkasa dekat Bumi dan mempersiapkannya untuk pemukiman manusia - membuat Bulan, asteroid, planet terdekat layak huni, membangun stasiun ruang angkasa dari "bahan improvisasi" (meteorit, komet).

Ini akan jauh lebih murah dan lebih aman daripada metode saat ini.

Sibernetika

Akan ada transisi dari struktur planar yang ada saat ini ke sirkuit mikro tiga dimensi, ukuran elemen aktif akan berkurang menjadi ukuran molekul. Frekuensi operasi komputer akan mencapai nilai terahertz. Solusi skematis berdasarkan elemen seperti neuron akan tersebar luas. Memori jangka panjang berkecepatan tinggi berdasarkan molekul protein akan muncul, yang kapasitasnya akan diukur dalam terabyte. akan menjadi mungkin "pemukiman kembali" kecerdasan manusia di komputer. Periode implementasi: kuartal pertama - kuartal kedua abad XXI.

Layar nanotube fleksibel.

matriks tampilan fleksibel berdasarkan nanotube;

tampilan fleksibel yang menampilkan Leonardo de Vinci.

Keamanan nanoteknologi?

Setidaknya 300 produk konsumen, termasuk tabir surya, pasta gigi, dan sampo, dibuat menggunakan nanoteknologi. FDA masih mengizinkan mereka untuk dijual tanpa label khusus "Mengandung nanopartikel". Pada saat yang sama, banyak peneliti berpendapat bahwa menembus nanopartikel tersebut, mereka dapat menyebabkan reaksi inflamasi atau imunologi. Oleh karena itu, sampai batas tertentu, memasuki era nanoteknologi, kami menempatkan diri kami pada posisi kelinci percobaan.