NANOTEHNOLOGIJA - tehnologija 21. stoljeća

Riječ nanotehnologija upotrebljava se sve češće u raznim značenjima, s jedne strane označava sve što se odigrava na nano ljestvici veličina u slijedu opće minijaturizacije makroskopskih objekata ka sve manjima i manjima, a s druge strane podrazumijeva striktno stvaranje strojeva, naprava, atom po atom odnosno molekulu po molekulu. Da se naznači taj drugi smisao često se kaže molekularna nanotehnologija.
Evolucija shvaćanja strukture materije traje od oko 400. godine prije Krista i pojave atomizma da bi dvadesetih godina ovog stoljeća postalo jasno da smo mi sami i sve oko nas sazdani od svega 92 različita atoma. Kroz svo to vrijeme, a i dan danas, ljudi stvaraju svoje alate i pomagala za život "grubom" obradom različitih sirovina, rezanjem, bušenjem, poliranjem, varenjem, tokarenjem itd. Naravno, to je pravi način za pravljenje, npr. rovokopača, ali ima niz uređaja koji su puno manji i dapače trebaju biti minijaturni. Tu se razvijaju skupe tehnologije koje se svojom logikom ne razlikuju puno od gore navedenih primarnih postupaka, kreće se uvijek od velikog prema manjem.
No, zašto tako? Kad je sve na koncu sastavljeno od atoma i molekula, da li je moguće naprosto uzeti odgovarajuće atome i molekule i složiti što nam treba? Npr. sve što je potrebno za dijamante nalazi se u ugljenu, samo atome treba "malo" presložiti! Potreban je samo asembler - slagač koji će to znati napraviti.
Prije dvadesetak godina K. Eric Drexler sada pri Sveučilištu u Stanfordu potaknuo je razvoj molekularne nanotehnologije koja se temelji na konceptu kontrole pozicioniranja atoma i ostvarenja samoumožavanja molekularnih strojeva. Cilj je stvaranje bilo koje željene strukture u skladu s zakonima fizike i kemije postavljanjem svakog pojedinačnog atoma na odgovarajuće mjesto a da pri tom sve bude i ekonomično.

Stvaranje nanostrojeva još je daleko, no puno toga ukazuje da su tako sićušni strojevi mogući. Ako se ostvare mogli bi jednog dana imati superkompjutere džepne veličine ili, u medicini, sićušne molekularne mehanizme koji bi mogli popravljati bolesne stanice (vidi K. Eric Drexler i dr. "Unbounding the Future: the Nanotechnology Revolution" - kompletna knjiga od nedavno na internetu).
U travnju 1997. formirana je u Texasu prva kompanija ( Zyvex) kojoj je isključivi cilj razvoj uređaja koji će omogućiti gradnju pojedinačnim atomima. (asembleri) Korijeni tih futurističkih stremljenja nalaze se postignućima "konvencionalne" znanosti.
Richard P. Feynman u svojem predavanju 29.12.1959. na godišnjem sastanku Američkog fizikalnog društva raspravlja o osnovnim problemima manipuliranja i kontrole na maloj skali veličina na primjeru zapisivanja i čitanja podataka na što manjim površinama. On već tada ne vidi zapreke da se npr. Britanska Enciklopedija cijela zapiše na površinu glave pribadače.
Mnogi istaknuti znanstvenici smatraju da je nanotehnologija (u širem smislu) pravi odgovor na ključne probleme današnjice koji ujedno određuju budućnost čovječanstva. Tako prof. Richard Smalley sa Sveučilišta Rice, dobitnik Nobelove nagrade za kemiju 1996. godine ( otkriće molekule C60) u svom obraćanju financijerima smatra da se posljedice populacijskog buma (npr. energetska i ekološka kriza) mogu razriješiti prvenstveno razvojem nanotehnologije (npr. solarne nanotehnologije).
U međuvremenu, dok skeptici molekularnu nanotehnologiju još doživljavaju kao znanstvenu fantastiku, nanotehnologija u širem smislu te riječi kreće se malim koracima ali nezaustavljivo. Razvoj skenirajućih mikroskopa STM-a, AFM-a omogućuje ne samo promatranje pojedinačnih atoma na površinama, nego i manipulaciju ili npr. praćenje kretanja pojedinih atoma. Pogledajte kako izgledaju nanoosovine dobijene kompjuterskom simulacijom ili ugljikov nanocijevni tranzistor .
Postupci kao nanofokusiranje postaju stvarnost . Minijaturizacija poluvodičkih lasera već je blizu postizavanja uvjeta za rad bez energetskog praga čime će se ostvariti ultrabrzi uređaji (Nanolasers, Scientific American, March 1998 40-45)
Razvoj atomske litografije, zapisivanje periodičnih struktura pomoću atomskih snopova, omogućit će stvaranje dvodimenzionalnih periodičnih uzoraka s rezolucijom manjom od 100 nm.
Niz je institucija koje se sve više uključuju u utrku, tako Scientific American redovito prati trendove u nanotehnologiji, financira se sve više projekata , npr. Svjetski centar za procijenu tehnologija proučava stanje u Americi i svijetu Istraživanje i razvoj nanočestica, nanostrukturnih materijala i nanouređaja...

Preuzeto s www.eskola.hfd.hr

http://marjan.fesb.hr/~santon/Nanotehnologija_files/frame.htm#slide0001.htm

ovdje imate jednu malu prezentaciju, pa možete malo više saznati.

kayser je napisao/la:

http://marjan.fesb.hr/~santon/Nanotehnologija_files/frame.htm#slide0001.htm

ovdje imate jednu malu prezentaciju, pa možete malo više saznati.

Meni je svce crno na tom linku, tamo gdje bi trebali biti slajdovi

je li koristiš firefox ili iexplorer?

trebaš koristit iexplorer

kayser je napisao/la:

je li koristiš firefox ili iexplorer?

trebaš koristit iexplorer

A, to!

Nanotehnologija u svakodnevnom životu

Kada govorimo o nanotehnologiji, prva misao je obično: kad će se, dovraga, nešto od te tehnologije početi primjenjivati u praksi? Odgovor je: već se primjenjuje, iako ne u mjeri u kojoj smo prije desetak godina očekivali. Pogledajmo što se promijenilo u posljednjih nekoliko godina i što nas još čeka u skoroj budućnosti

Da ponovimo, naziv nanotehnologija odnosi se na područje tehnologije i primijenjene znanosti koja pokušava kontrolirati materiju na molekularnoj ili čak atomskoj razini, obično se radi o skali od jednog do 100 nanometra. Jedan nanometar odgovara milijarditom dijelu metra, tj. 10-9 metara.

Nanotehnologija fascinira znanstvenike zbog otkrića da materijali kakve poznajemo pokazuju bitno drugačija svojstva kada su smanjeni u nano veličine. Primjerice, inertni materijali poput platine postaju katalizatori, stabilni materijali poput aluminija postanu zapaljivi, čvrsti materijal poput zlata na sobnoj temperaturi u nano veličini postaje tekućina, a izolatori postaju vodiči kao što je to slučaj kod silikona. Takve nove mogućnosti mogu se izjednačiti s otkrivanjem novih materijala, a nude ljudskom rodu potpuno nove kombinacije za napredak znanosti.

Primjena u računalima

Tehno entuzijastima najčešće istican primjer manipulacije na nano razini je proizvodni proces procesora koji se označava u nanometrima, a označava veličinu tranzistorskog niza. Manji tranzistori znače više njih na jednom waferu, što povlači za sobom nižu cijenu procesora ili jače procesore. Prije samo dvije godine aktualni procesori proizvođeni su u 90nm procesu, a danas počinje proizvodnja 45 nm procesora, što je omogućilo drastično povećanje procesorske snage, ali i smanjenje troškova proizvodnje. Svijet GPU procesora u grafičkim čipovima koji su gotovo uvijek kaskali za Intelovim i AMD-ovim CPU-ima po pitanju minijaturizacije tehnologije proizvodnje sada je također u 65nm procesu. Možemo pretpostaviti da će se razvoj nastaviti u tom smjeru jer se proizvođači još uvijek ne žale da su zapeli, a ponešto sporiji napredak obima obrađenih informacija rješavaju paralelnim procesiranjem (više od jedne jezgre po procesoru).

Nanotehnologija u očuvanju okoliša

Praktična upotreba nanotehnologije nažalost je puno rjeđa nego što to komercijalne tvrtke govore. Pojam nano je postao vrlo popularan i zbog toga što mnogi vide spas u nanotehnologiji za svakojake probleme čovječanstva mnogi proizvodi dobivaju taj epitet bez ikakve znanstvene podloge, iz čisto marketinških pobuda. Osim elektronike, najveći napredak u praktičnoj primjeni ostvarili su pasivni nanomaterijali tzv. prve generacije. Jedan od novijih nanomaterijala je cerium oksid koji se već koristi za efikasno kataliziranje procesa, auto industrija ga ugrađuje u katalizatore u ispušnim cijevima čime bitno smanjuju emisiju opasnih NOx plinova u atmosferu. Druga njegova primjena je korištenje u čvrstim gorivim ćelijama koje će možda jednog dana uspjeti zamijeniti fosilna goriva kao pokretače prijevoznih sredstava. U trenutnoj fazi razvoja gorive ćelije zahtijevaju preveliku količinu energije za proizvodnju zbog čega su preskupe, ali omjer uložene i dobivene energije se smanjuje.

Istraživanja o upotrebi nano materijala kao filtera za pročišćavanje vode za piće daleko su odmakla, Južnoafrička Republika ih čak eksperimentalno koristi da bi iz zagađene vode dobila onu pogodnu za piće. U ovoj primjeni nanomaterijali su vrlo jednostavni za korištenje, dokaže li istraživanje da nema nikakvih negativnih efekata pri ovakvoj filtraciji, pročišćavanje vode bi moglo uskoro biti jedna od najmasovnijih upotreba nanomaterijala u svijetu.

Više energije uz pomoć nanomaterijala

Zanimljiva su istraživanja tvrtki Nanogram i SunFlake o povećanju iskoristivosti solarnih ćelija. Taj izvor energije danas nije isplativ zbog vrlo visoke cijene solarnih ćelija, no poveća li se njihova efikasnost i u isto vrijeme značajno smanji cijena proizvodnje privatno postavljene solarne ćelije mogle bi rasteretiti velike proizvođače energije i omogućiti kućanstvima znatnu uštedu. Nanogram kaže da će pomoću nanomaterijala kristalinskog silikona uspjeti spustiti cijenu watt/sata proizvedenog solarnom ćelijom na ispod jednog dolara. SunFlake je proizveo nanožice koje naziva nanoflakes čije je svojstvo vrlo efikasno upijanje svjetla uperenog u njih. Njihovom uporabom smanjiti će se količina kvalitetnih polisilikona potrebnih za proizvodnju solarnih ćelija sa istovremenim povećanjem efikasnosti. Njihove solarne ćelije mogu se pohvaliti 30 postotnom efikasnošću, što je dvostruko više od onoga što nam nudi tehnologija koja je sada u uporabi. Oni također spominju cijenu watt sata ispod jednog dolara.

Pri spominjanju nanotehnologije svi zamišljaju okom nevidljive robote koji se nalaze oko nas i u našem tijelu zbog raznoraznih zadaća, špijuniranje, nadzor i medicinska primjena tek su neke od najlogičnijih zadaća takvih nanobota. Nažalost, razvoj ove tehnologije još nije ni blizu te razine, to su tek predviđanja za koja još uvijek nema jasne znanstvene podloge. Iz dana u dan viđat ćemo sve veći proboj nanotehnologije u sve sfere života, pa novac za istraživanje više nije niti će biti problem, pogotovo u današnjem ozračju kada mnogi u nanotehnologiji vide spas za brojne ljudske probleme. No ipak se čini da nećemo tako brzo biti okruženi nanobotima.

pogledajte na youtubeu filmić o mobitelu budućnosti, Nokia Morph. mobitel koji se može preklapati, presavijati, ne može se prljati, smočiti, sam se puni na suncu, detektira razne mirise i prepoznaje njihove sastave, može se nositi kao narukvica, a tanko da ne može bit tanje. mislim, to je još vizija naravno, premda je već napravljeno nešto, nekakav koncpet, lči za desetak godina bi se takvi mobiteli mogli korisititi, ali ne i samo mobiteli, tko zna što još. možemo stvarno imati superračunala u džepu, na naočalam možemo imati mali lcd zaslon sa interneton(dobro, ovo je moja ideja), ali kako je krenulo,m stvarno je nezaustavljivo. a tek kad se počne masovno primjenjivati u medicini, to može biti lijek za sve, ubaci se nanobot u tijelo i uništi staice raka......

Ili se ubaci u neku zemlju i uništi svu tehniku protivničke vojne sile.

pa može i to, ali ako nanotehnologija bude jako razvijena, imat će i ta država nekakvu obranu tak da će se morat radit jači i bolji, manji roboti koji će probiti tu obranu i tako u nedogled.

jebes ti svu tehnologiju kad smo sjebali planet

danijeel je napisao/la:

jebes ti svu tehnologiju kad smo sjebali planet

E ovo stoji !!!

Umjesto da si tehnologijom pomognemo usavrsavati i sto manje zagadivati mi obratno

jao nama zemljo i more jer davo salje zvjer.... ah dobar stari IKD!!!

a možda se opametimo pa ju počnemo krosititi za dobrobit prirode, a ne za uništavanje jedni drugih...

l337_m4n je napisao/la:

a možda se opametimo pa ju počnemo krosititi za dobrobit prirode, a ne za uništavanje jedni drugih...

Iz tvojih usta u njihove usi ali cisto sumljam.

mislim ima takvih ljudi koji to pokušavaju postići, ali njih se likvidira.....

jeste li vidjeli onaj konceptni mobitel iz nokie, morph, koji će biti na bazi nanotehnologije, il čega već, odite na youtube i upišite nokia morph, predobro izgleda......

Ovo me je stvarno iznenadilo, pa to je Star Trek u zivo !!!
Samo me zanima kada i koliko ???

pa rekli su ako se ne varam za otprilike 4-5 godina, a cijena, hehe, kažu da će bit jeftin, al kolko je to njima jeftino, vidjet ćemo. ali kako je stvar preluda...