Čo je nanotechnológia?

Čo je nanotechnológia a čím sa zaoberá?

Pretože sa nanotechnológia stále vyvíja, neexistuje presná definícia tejto vedy. Existuje všeobecná zhoda, že nanotechnológia a nanoveda sa zaoberá skúmaním a manipulovaním s látkami na úrovni atómov a molekúl s veľkosťou 1 až 100 nanometrov a hľadaním ich využitia vo všetkých oblastiach ľudského života. Pre lepšiu predstavivosť o veľkosti jedného nanometra je obľúbené prirovnanie k ľudskému vlasu. Ten je široký asi 80 000 nanometrov.

Vedci študovali a pracovali s nanočasticami po dlhé desaťročia, avšak efektivita ich práce bola poznačená tým, že nemohli nanočastice vidieť. S príchodom výkonných mikroskopov sa to zmenilo. Vedci si zrazu mohli pozrieť, ako vyzerajú jednotlivé atómy a štruktúry s veľmi malými rozmermi. Vďaka tomu sa otvorilo nespočetné množstvo možností využitia nanotechnológie.

Kde všade využívame nanotechnológiu?

Najrozšírenejším využitím nanotechnológie v súčasnosti je jej použitie pri výrobe mobilov, počítačov a takmer všetkých elektronických zariadení. Nie je to tak dávno, keď jeden počítač s výkonom staršieho mobilu zaberal celú miestnosť. Nanotechnológia a polovodičové materiály umožnili výrazné zmenšenie elektronických súčiastok a dnešné integrované obvody veľkosti nechtu na ruke obsahujú milióny drobných súčiastok s veľkosťami niekoľko desiatok nanometrov.

V posledných rokoch sa nanotechnológia začala využívať pri vývoji nových materiálov so špeciálnymi vlastnosťami. Ako príklad môžeme uviesť karbónové nanotrubice, ktoré majú oveľa vyššiu pevnosť ako oceľ a vážia neporovnateľne menej. Vedcom sa napríklad podarilo vytvoriť nepriestrelnú vestu s hmotnosťou obyčajného trička práve s použitím karbónových nanotrubíc.

Okrem vývoja nových materiálov sa vedci snažia vylepšiť aj súčasné obyčajné materiály tým, že ich povrch pokryjú nanovrstvou alebo zamiešajú nanočastice priamo do vnútra materiálu. Takto upravené materiály získajú veľmi zaujímavé a užitočné vlastnosti. Hydrofóbia, neusadzovanie nečistôt, jednoduchšie čistenie, tepelná izolácia alebo nehorľavá úprava. To sú len niektoré z vlastností, ktoré materiál môže získať pri kombinácii s nanotechnológiou. Práve zušľachteniu skla nano vrstvou oxidu kremičitého je venovaná táto stránka. Aké sú výhody a nevýhody tohto zušľachtenia na čelnom skle sa dočítate na www.tekutestierace.sk/neviditelne-tekute-nano-stierace/. Možnosti využitia nanotechnológie na zušľachtenie ďalších povrchov ako napríklad textil, lak, drevo, betón, nerez a iné nájdete na stránke www.nanoprom.sk.

Aká je budúcnosť nanotechnógie?

Okrem armády si od nanotechnológie veľa sľubujú aj lekári. Využitie v medicíne má veľký potenciál a môže priniesť výrazný posun vpred pri liečení ťažkých chorôb. Nanoroboty ovládané lekármi budú schopné dopraviť účinné látky liekov na presne určené miesto v tele a vypustiť ich do buniek, ktoré to potrebujú. Tým sa predíde vedľajším účinkom liekov a liečba sa zefektívni. Niektoré odhady vedcov zaoberajúcich sa vývojom a využitím nanotechnológie hovoria, že do 7 rokov budeme schopný vďaka dobrej diagnóze, doprave liečiv k chorým bunkám a vysoko cieleným terapiám schopný liečiť rakovinu. Za 10 až 15 rokov bude mať armáda oblečenie, ktoré sa podľa potreby zmení z obyčajnej látky na nepriestrelnú vrstvu alebo oblečenie odolné voči baktériám a chemikáliám. V horizonte 20 rokov by sme mohli byť schopný vyrobiť takmer čokoľvek na princípe spájania jednotlivých atómov a získať tak materiály na výrobu superľahkých a pevných lietadiel alebo vesmírnych lodí.

Sú nanočastice bezpečné pre ľudské telo a životné prostredie?

Na to neexistuje jednoznačná odpoveď. Je veľmi veľa chemických látok, ktoré z ktorých je možné vyrobiť nanočastice. Niektoré môžu byť škodlivé, iné nie. Popri vývoji a výskume nových materiálov prebieha aj intenzívny výskum vplyvu nanočastíc na ľudské telo a životné prostredie. Výskum vplyvu ale zaostáva za vývojom. Môžu za to hlavne nedokonalé prístroje, ktoré nedokážu zachytiť nanočastice v ľudskom tele alebo v prírode. Výskumníci si tak nedokážu overiť, či prítomnosť nanočastíc má negatívny vplyv na okolie alebo nemá.