10 нанотехнологий с удивительным потенциалом

10 нанотехнологий с удивительным потенциалом

Как следует из вышеперечисленного, биологические системы состоят из наноразмерных строительных блоков и молекулярных машин (моторов). Их организация и принципы работы представляют непочатый край новых подходов и структур для нанотехнологий. Вместе с тем, нанотехнологии обеспечивают биологию инструментарием и технологиями для изучения организации живого на молекулярном уровне. Соразмерность биологических структур и искусственных наноматериалов, с одной стороны, может определять биологические и токсические свойства последних. С другой — биологические структуры могут использоваться для конструирования новых наноустройств.

Это определение достаточно широко, чтобы включить не только уже существующие материалы и изделия, но и те системы, которые появятся лишь через десять-двадцать лет. И все эти чудесные свойства наночастиц грозят обернуться стихийным бедствием и уничтожить человечество.

Переход от манипуляции с веществом к манипуляции отдельными атомами — это качественный скачок, обеспечивающий беспрецедентную точность и эффективность. Создание новых материалов всегда приводит к серьезным прорывам в разных областях науки и технологий. Большие ожидания в развитии электроники, энергетики и других отраслей связаны с наноматериалами.

“Нанокрохи” обладают очень высокой проникающей способностью независимо от того, из какого вещества они сделаны. То есть, в организм человека и прочих живых существ могут попасть молекулы тяжелых металлов или других токсичных веществ. Недавние исследования показали, что наночастицы способны не только проникать в ткани, но и накапливаться в них.

Почему маленькие объекты приобретают столь специфические свойства на уровне наномасштабов? К примеру, небольшие группы (их называют кластерами) атомов золота и серебра демонстрируют уникальные каталитические свойства, в то время как большие по размеру образцы обычно инертны.

Соразмерность биологических структур и искуственных наноматериалов, с одной стороны, может определять биологические и токсические свойства последних. Наноматериалы — материалы, созданные с использованием наночастиц и/или посредством нанотехнологий, обладающие какими-либо уникальными свойствами, обусловленными присутствием этих частиц в материале https://joy-casino24.ru/. То есть существеннейшим и важнейшим качеством наночастиц, основным отличием их от микро- и макрочастиц является появление у них принципиально новых свойств, не проявляющихся при других размерах.

По этой причине наночастицы существенно легче вступают в химические реакции. В дополнение к этому на уровне менее a hundred нм появляются эффекты квантовой физики. Квантовые эффекты могут влиять на оптические, электрические или магнитные свойства материалов непредсказуемым образом. Традиционные методы производства работают с порциями вещества, состоящими из миллиардов и более атомов. Это значит, что даже самые точные приборы, произведённые человеком до сих пор, на атомарном уровне выглядят как беспорядочная мешанина.

А наночастицы серебра демонстрируют отчетливо выраженные антибактериальные свойства и потому обычно используются в новых типах перевязочных материалов. Авторы проекта Белой Книги начинают с дефиниции объекта своего анализа.

Например, в судо- и машиностроении востребованы легкие и износостойкие материалы, необходимые для создания элементов обшивки конструкций. Ведутся разработки для авиационной и автомобильной промышленности, нацеленные на уменьшение веса деталей при одновременном сохранении прочности корпуса и его частей, снижения расхода топлива, улучшения качества автомобильных красок и масел. В атомной промышленности нужны новые материалы для энергетических реакторов, способные выдерживать высокие температуры, давление и радиацию. Широкие возможности открывают такие исследования для развития медицины, в том числе в целях создания противораковых аппаратов. Решить перечисленные задачи возможно за счет создания углеродных наноматериалов — наноалмазов, углеродных нанотрубок (УНТ) и фуллеренов.

По каждому тренду представлены прогнозные оценки динамично растущих рынков. Материалы с улучшенными эксплуатационными свойствами, высокопрочные и при этом легкие, устойчивые к износу, давлению и различным видам излучения, нужны для развития практически всех отраслей экономики.

Пока ученым не удалось непосредственно показать, что такой “запас” является вредоносным, но механизмов пагубного воздействия собранного в одном месте большого числа атомов, скажем, золота, на живые системы можно придумать немало. Наноматериалы— материалы, созданные с использованием наночастиц и/или посредством нанотехнологий, обладающие какими-либо уникальными свойствами, обусловленными присутствием этих частиц в материале. К наноматериалам относят объекты, один из характерных размеров которых лежит в интервале от 1 до 100 нм. Биология и нанотехнологии имеют обширный «интерфейс».

Total Page Visits: 73 - Today Page Visits: 1