- Wat is nanotechnologie?
- Nanotechnologie geschiedenis
- Waar is nanotechnologie voor?
- Nanotechnologie Toepassingen
- Voorbeelden van nanotechnologie
- Nanotechnologie in de geneeskunde
- Nanotechnologie en biotechnologie
We leggen uit wat nanotechnologie is, waar het voor dient en voorbeelden. Daarnaast zijn toepassingen in de geneeskunde, biotechnologie en andere gebieden.
Wat is nanotechnologie?
In het algemeen is nanotechnologie de manipulatie en vervaardiging van materialen en artefacten op een schaal atomair of moleculair, dat wil zeggen nanometrisch. Het is een heel breed vakgebied Onderzoek en toepassingen nog in consolidatie.
Nanotechnologie houdt in: materie subatomair, evenals de specifieke kennis van disciplines wetenschappelijk zoals organische chemie, moleculaire biologie, halfgeleiders, microfabricage en wetenschap oppervlakken, oa.
Simpel gezegd, nanotechnologie gaat uit van het idee om microscopische machines te bouwen waarmee nieuwe materialen met een unieke en bijzondere moleculaire configuratie kunnen worden geproduceerd.
De aard van veel van deze "machines" is echter niet vergelijkbaar met die welke we in ons dagelijks leven gebruiken, maar kan heel goed bestaan uit virus Genetisch "geherprogrammeerd" en andere biotechnologische middelen. Bijgevolg is dit technologie het is een oneindige bron van mogelijkheden en natuurlijk van gevaren.
Bovendien zijn door nanotechnologie nanomaterialen gebouwd, die niet-bestaande elementen zijn in de natuur en verbazingwekkende eigenschappen. Ze zijn gemaakt op basis van de wijziging van de moleculen van bestaande materialen.
Zo is een gigantisch onderzoeksgebied geopend met vrijwel oneindige toepassingen, die nog steeds onder definitie zijn en experimenteren. Nanotechnologie belooft een nieuwe industriële en wetenschappelijk-technologische revolutie met zich mee te brengen.
Nanotechnologie geschiedenis
In 1959 werd voor het eerst de mogelijkheid van nanotechnologie en nanowetenschap besproken. De eerste die ernaar verwees was een Nobelprijswinnaar in de natuurkunde, de Amerikaan Richard Feynman (1918-1988), tijdens zijn toespraak in Caltech (Californië, VS), waarin hij theoretiseerde over de synthese door directe manipulatie van de atomen.
De term 'nanotechnologie' werd echter in 1974 bedacht door de Japanner Norio Taniguchi (1912-1999). Sindsdien hebben velen gedroomd of getheoretiseerd over de mogelijkheid van dit soort geavanceerde machines en materialen.
Zo nam de Amerikaanse ingenieur Kim Eric Drexler (1955-) deel aan de popularisering van de term en dit soort onderzoek, grotendeels verantwoordelijk voor het formele begin van het onderzoeksgebied nanotechnologie in de jaren tachtig. , speelt in op de vooruitgang van de tijd binnen microscopie en de ontdekking van fullerenen in 1985.
Vanaf het jaar 2000 werden nanomaterialen industrieel gebruikt. In reactie daarop de regeringen van de wereld begonnen enorme bedragen te investeren in onderzoek en ontwikkeling op het gebied van nanotechnologie.
Zijn toepassingen op het gebied van biochemie, medicijnen en genetische manipulatie ze werden kort daarna duidelijk. Tegenwoordig is het een van de wetenschappelijke gebieden met de grootste geldigheid en vraag, zelfs in landen van de zogenaamde derde wereld.
Waar is nanotechnologie voor?
In basistermen is nanotechnologie een soort materiaaltechniek op atomaire of moleculaire schaal. Dat betekent dat je materie op oneindig kleine schaal kunt manipuleren, tussen 1 en 100 nanometer, dat wil zeggen ongeveer de grootte van een molecuul van DNA (2 nm) en a bacterie van het geslacht Mycoplasma (200 nm).
Daarom zijn de voordelen van nanotechnologie vrijwel oneindig: door in te grijpen in de chemische samenstelling van de levende wezens, waardoor het mogelijk wordt om het DNA van microscopisch kleine levende wezens en ze "programmeren" om bepaalde biochemische taken uit te voeren, tot aan de vervaardiging van nieuwe materialen met unieke eigenschappen, nanomaterialen genaamd.
Nanotechnologie Toepassingen
Enkele van de huidige toepassingen van nanotechnologie hebben te maken met:
- Textielindustrie. Het creëren van intelligente stoffen, in staat tot voorgeprogrammeerd gedrag in chips of andere elektronische instrumenten, waardoor ze zelfreinigend, vlekafstotend of kunnen veranderen kleur en van temperatuur-.
- Agrarisch ontwerp. Uitwerking van pesticiden, pesticiden en meststoffen met gecontroleerde biochemie die de verbetering van bodems, evenals nanosensoren voor detectie van grondwater, nutriëntenconcentratie, enz.
- Ondersteuning voor vee. Vervaardiging door middel van nanodeeltjes van vaccins en medicijnen om te zorgen voor de Gezondheid vee, of nanosensoren die kunnen waarschuwen voor de aanwezigheid van ziekten, parasieten, enzovoort.
- Voedselindustrie. Op dit gebied worden voedselsensoren ontwikkeld, dat wil zeggen elementen die de levensvatbaarheid van voedsel, tot nanoverpakkingen ervoor, speciaal ontworpen om het natuurlijke proces van voedselafbraak te vertragen.
- Nanofarmaceutica. Het is een eerste generatie van producten Farmacologische producten ontworpen met nanosystemen, in staat om de actieve bestanddelen van medicijnen efficiënt en specifiek te distribueren, betere en snellere resultaten te verkrijgen en nevenschade te minimaliseren.
Aan de andere kant, de industrie ziet als toekomstige onderzoeksgebieden het volgende:
- Nano-informatica. Het ontwerpen van geautomatiseerde systemen met enorme kracht en snelheid door middel van nanosystemen.
- Nanothermologie. Toepassing van nanomachines om de lokale temperatuur efficiënt en snel te regelen.
- Nano-energieën. Dat ze wel eens efficiënt, veilig en laag kunnen zijn milieu-impact, als oplossing voor de energiecrisis waarmee de eenentwintigste eeuw begint.
- Milieu oplossingen. Als nanotechnologische systemen voor de verwijdering van gevaarlijk afval of afvalverwerking.
Voorbeelden van nanotechnologie
Een paar voorbeelden van de huidige toepassing van nanotechnologie om problemen mensen zijn als volgt:
- Bacteriedodend zwart silicium. Australische en Spaanse wetenschappers hebben de creatie aangekondigd van een materiaal dat bekend staat als "zwart silicium", waarvan de moleculaire samenstelling de verspreiding van talrijke soorten van gram-positieve en gram-negatieve bacteriën, naast het verminderen van de effectiviteit van bepaalde soorten endosporen.
- Nanochirurgie met behulp van een robot. Het Zwitserse laboratorium ETH Zürich bereidt zich voor op het testen van zijn eerste magnetisch geleide microrobot, bekend als OctoMag, waarmee het naar verwachting microchirurgie kan uitvoeren zonder de patiënt te openen, simpelweg door het via een kleine naald in het lichaam te injecteren. Soortgelijke modellen van micropompen zijn ook getest in de VS, waarbij indien nodig medicijnen in het oog vrijkomen.
Nanotechnologie in de geneeskunde
De beloften van nanotechnologie voor de vooruitgang van de geneeskunde zijn op zijn zachtst gezegd onthutsend. Hierboven hebben we daar een aantal voorbeelden van gegeven, maar er valt nog veel te ontdekken, zoals:
- Nanobehandelingen voor ongeneeslijke ziekten. Nanotechnologische oplossingen voor kanker, hiv/aids of de ziekte van Alzheimer kunnen afkomstig zijn van de hand van biochemische robots die in het menselijk lichaam worden geïnjecteerd.
- Nanotechnologische vertraging van veroudering. Ooit zouden we, door middel van nanodeeltjes, veroudering op moleculair niveau kunnen bestrijden en onze levensduur nog verder kunnen verlengen, waardoor seniliteit wordt vertraagd.
- Nanovaccins. Beschermingssystemen tegen ziekten op basis van de introductie van nanosystemen in het lichaam, die zouden zorgen voor het helpen van de immuunsysteem in de strijd tegen allerlei nieuwe ziekten.
- Genetische herprogrammering. Met behulp van nanorobots zou het mogelijk zijn om ons DNA te modificeren en geleidelijk genen te elimineren die aangeboren ziekten, tekortkomingen en andere kwalen dragen. Dit zou de kwaliteit van het leven van de soort in het algemeen. Dit vereist natuurlijk ook een heroverweging van de morele wetten van de wetenschap tot op zekere hoogte.
Nanotechnologie en biotechnologie
Biotechnologie is de toepassing van technologische oplossingen om problemen biologisch van aard. Het krijgt een heel nieuw niveau dankzij de introductie van nanowetenschappen.
De mogelijkheid om levende wezens te programmeren of te herprogrammeren door middel van nanotechnologische interventie van DNA zou ons in staat kunnen stellen het leven naar gemakkelijkere paden te leiden. De combinatie van biotechnologie en nanotechnologie brengt echter aanzienlijke ethische en biologische risico's met zich mee.
De mensheid weet heel goed wat er gebeurt als ze probeert voor God te spelen. Zo moet de productie van meer melkkoeien en met meer vlees, ongediertebestendige gewassen etc. altijd hand in hand gaan met reflectie op onze plaats in de natuurlijke orde van de wereld.