Какво е нанотехнологията: видовете и нейното използване

Какво е нанотехнологията: видовете и нейното използване

Цялата материя около нас е съставена от атоми и молекули. За да се разбере поведението на определен материал, квантов търсят се характеристики на атомите. Но с появата на изследванията беше установено, че съществува мащаб, който е далеч по-малък от молекулния мащаб. Наномащабът е този, който измерва една милиардна част от метъра. Атомът на материята е с размери около 0,1 nm. Тъй като атомите са градивните елементи на материята, в наномащаб човек може да подреди тези атоми заедно, за да образува нови материали. Всички изследвания около изследването и изобретенията, включващи свойствата на елементите в този наномащаб, се наричат ​​нанотехнологии.



Какво е нанотехнология?

Терминът нано се отнася до мащаба от една милиардна част от метър. Това е по-малко от дължината на вълната на светлината. Нанотехнологията се отнася до всички изследвания, свързани с манипулирането на материята на наномащабно ниво. Установено е, че квантовите свойства на материята в наномащаб се различават от тези в атомната скала. И така, изследванията, свързани с нанотехнологиите, са много широки, които включват много области на науката като органична химия, молекулярна биология, повърхностни науки, съхранение на енергия, молекулярно инженерство, Полупроводник физика и микроизработка.


Основи





Наноразмерното изследване на материята е очарователно, тъй като е основният етап, в който атомите са подредени заедно. По този начин човек може да формира много различни видове материали, като манипулира материята в този мащаб. Наномащабът варира от 1-100nm. Той е по-малък от микромащаба и по-голям от атомната скала. Тъй като изследванията около тази технология включват различни свойства на материята, важно е да имате силен опит в множество науки.

Нанотехнологии

Нанотехнологии



На ниво наномащаб правилата на квантовата механика на материала са много различни от атомното му ниво. Например материал, който се държи като изолатор в молекулярна форма, може да се държи като a полупроводник при разбивка в наномащаба. На това ниво точката на топене на веществата също може да се промени поради увеличаване на повърхността. Всички изследвания около нанотехнологиите днес включват изследване на тези свойства в наномащаб и за да знаем как да ги използваме за нови приложения.

Днес нанотехнологията се позовава и на науката за конструиране на елементи отдолу-нагоре с помощта на наличните днес инструменти и технологии, за да се образуват продукти с висока производителност.


Видове нанотехнологии

Тъй като нанотехнологиите се занимават с изучаване на материята в наномащаба, и науките в този мащаб попадат в сферата на нанотехнологиите. Науката, която се занимава с манипулирането на материята за формиране на високоефективни транзистори и микропроцесори е известен като наноинженеринг. Когато нанотехнологията се използва за производство на фармацевтични продукти, тя се нарича Nanomedicine. Нанотехнологиите се използват много за производството на електронни устройства, известни като наноелектроника.

Нанотехнологиите имат два типа подходи - подходът отдолу нагоре и подходът Top-dow. При подхода отдолу нагоре материалите се формират от малки компоненти, движещи се към по-големи компоненти. При подхода отгоре надолу наноматериалите се формират от по-големи единици.

През годините нанотехнологиите се развиват също като наномеханика, нанофотоника и наноионика, осигурявайки основна научна основа за нанотехнологиите.

Използване на нанотехнологиите

Наномащабните материали се използват за насипни приложения. Образуват се нанофилъри, които се използват в слънчевите клетки за намаляване на производствените им разходи. Нанотехнологиите имат голям принос в областта на биомедицината. Разработени са приложения като тъканно инженерство, доставка на лекарства и биосензори.

Нанотехнологиите помогнаха за структурирането на изкуствената ДНК и изследването на други нуклеинови киселини. При синтеза на материали тази технология е помогнала при проектирането на добре оформени молекули. Разработени са нови техники за производство като нанолитография, отлагане на атомен слой.

Предимства и недостатъци

Развитието на тази област е помогнало за еволюцията на различни нови науки. Използвайки нанотехнологии, свойствата на материалите могат да бъдат манипулирани според нашата необходимост. Материалите могат да бъдат направени по-трайни, стабилни, по-здрави, по-леки, по-реактивни, по-добри електрически проводници и др.

Недостатъците, свързани с нанотехнологиите, са подобни на тези, които обикновено се появяват при разработването на нови технологии. Ефектът от нанотехнологиите върху условията на околната среда е най-страшен. Въздействието на тази технология върху световната икономика също е обезпокоително.

Бъдещите изследвания в тази област включват разработването на нанороботика и нейното приложение в лекарствата. Предлагат се нови нанопроизводствени устройства за бъдещи търговски приложения. Предлагат се наномашини, които ще помогнат за разработването на нови наноматериали и наносистеми. Разработват се материи, чиито свойства могат лесно да бъдат обратими и контролирани отвън. С тази технология са създадени нови термини като биотехнология и технология Femto. Какви са двата подхода, използвани при производството на наноматериали?