searh

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Лицей №2»
Иpкутская область, г. Братск.
Данные на сайте опубликованы с согласия субъектов в соответствии с ФЗ «О персональных данных» от 27.07.2006 года

Гордость лицея


Актуально


Конкурсы

Авторизация


Сейчас на сайте

Никого нет

Новости

Нанотехнология — миф или реальность

Опубликована: 13.12.10.

Нанотехнологии и нанороботы

Приставка «нано» означает одну миллиардную часть. По размеру наночастица сопоставима с величиной атома. Наночастицы находятся повсюду и составляют окружающий нас мир. Основным в применении нанотехнологий является специально структурированные частички, за счет которых материал приобретает иную микроструктуру поверхности.

 

Сферы применения
  • ДОМ. Наноматериалы для строительства, автономные источники энергии на мощных солнечных батареях, нанофильтры для очистки воды и воздуха — эти достижения нанотехнологий должны сделать наши дома удобнее, надежнее, безопаснее.
  • ЗДОРОВЬЕ. От нанотехнологических разработок в медицине ждут революционных достижений в борьбе с раком, с особо опасными инфекциями, в ранней диагностике, в протезировании.
  • КРАСОТА. Успех косметической отрасли все больше зависит от развития систем доставки активных ингредиентов в глубокие слои кожи. На помощь в решении этой проблемы, давно стоящей перед косметологами, пришли нанотехнологии.
  • АВТОМОБИЛИ. Добавление наночастиц в топливо увеличивает эффективность его сгорания, одновременно снижается количество выбрасываемых в атмосферу вредных веществ. Находящиеся в масле наночастицы способствуют увеличению ресурса двигателя.
  • ЕДА. Биологически активные добавки и витамины, заключенные в мицеллы диаметром в несколько десятков нанометров, усваиваются организмом гораздо лучше, чем растворенные в воде или жидкой пище.
  • КОМПЬЮТЕРЫ. Одним из самых перспективных направлений в наноэлектронике сегодня считается применение нанопроводов (nanowires) — нитей из различных материалов, чья толщина достигает единиц нанометров.
  • ОБОРОНА. Множество лабораторий уже работает над одеждой для солдата, которая бы не только защищала от пуль, но и «подставляла плечо» при переноске оружия и боеприпасов, да еще и сама очищалась от ядовитых загрязнений.
  • СПОРТ. Материалы, содержащие углеродные нанотрубки или другие наночастицы, уже используются в деталях спортивных велосипедов, лыжах и лыжных палках — для повышения прочности и снижения веса.

Днем рождения нанотехнологий считается 29 декабря 1959 г. Профессор Калифорнийского технологического института Ричард Фейнман (Нобелевский лауреат 1965 г.) в своей лекции «Как много места там, внизу» ("There’s plenty of room at the bottom"), прочитанной перед Американским физическим обществом, отметил возможность использования атомов в качестве строительных частиц. С тех пор начинается создание атомно-силовых и сканирующих туннельных микроскопов, способных не только давать трехмерный рисунок расположения атомов, но и перемещать их.

Современная наука и инженерия нуждаются в помощи роботизированной техники для решения различных задач. При этом проблемы, все чаще встающие перед учеными, требуют создания не гигантов, способных вырыть котлован одним движением ковша, а крошечных, невидимых глазу машин. Эти продукты инженерии не похожи на роботов в привычном понимании, однако способны самостоятельно выполнять сложные задачи по имеющимся алгоритмам. Такие машины называют нанороботами. Микроскопические роботы могут решать массу важных для человечества задач, совершить переворот в медицине, уничтожать вредные отходы и даже готовить необходимую людям инфраструктуру для жизни на других планетах. Однако любой, даже самый мизерный программный сбой может оказаться для человечества фатальным.

На данный момент, нанороботы находятся в научно-исследовательской стадии создания. Некоторыми учёными утверждается, что уже созданы некоторые компоненты нанороботов. Разработке компонентов наноустройств и непосредственно нанороботам посвящен ряд международных научных конференций. Уже созданы некоторые примитивные прототипы молекулярных машин. Например, датчик, имеющий переключатель около 1,5 нм, способный вести подсчет отдельных молекул в химических образцах. В 2010 году были впервые продемонстрированы нанороботы на основе ДНК, способные перемещаться в пространстве.

Сфера применения нанороботов очень широка. Однако на первое место сейчас вышел вопрос применения нанороботов в медицине. Тело человека как бы наталкивает на мысль о нанороботах, поскольку само содержит множество естественных наномеханизмов: множество нейтрофилов, лимфоцитов и белых клеток крови постоянно функционируют в организме, восстанавливая поврежденные ткани, уничтожая вторгшиеся микроорганизмы и удаляя посторонние частицы из различных органов. Путем обычной инъекции нанороботы могут быть впрыснуты в кровь или лимфу. Для наружного применения раствор с этими роботами может быть нанесен на участок ткани. Одним из разработанных направлений является транспортировка лекарства к пораженным клетками. При обычном введении лекарства лишь одна молекула из ста тысяч достигает цели, в то время как наноустройство в белковой оболочке увеличивает эффективность на два порядка, в перспективе не будет опознаваться фагоцитами как «чужой» и после выполнения функции распадается на безвредные компоненты. Такие нанороботы могут быть эффективными, например, при медикаментозном лечении раковых опухолей.

Нанороботы могут делать буквально все: диагностировать состояния любых органов и процессов, вмешиваться в эти процессы, доставлять лекарства, соединять и разрушать ткани, синтезировать новые. Фактически, нанороботы могут постоянно омолаживать человека, реплицируя все его ткани. На данном этапе учеными разработана сложная программа, моделирующая проектирование и поведение нанороботов в организме. Чрезвычайно детально разработаны аспекты маневрирования в артериальной среде, поиска белков с помощью датчиков. Ученые провели виртуальные исследования нанороботов для лечения диабета, исследования брюшной полости, аневризмы мозга, рака, биозащиты от отравляющих веществ. Логично задать вопрос – когда же нанороботы придут в наш мир, станут такой же обыденностью, как персональные компьютеры и интернет. По прогнозам ученых, век нанороботов уже не за горами.

Профессор Евгений Абрамян в своей статье «Угрозы новых технологий» рисует ситуацию, при которой роботы, предназначенные для разборки на атомы отходов, начнут разбирать в силу сбоя и все остальное. При этом такие машины будут самореплицироваться. Кроме того, как отмечает ученый, эти микромашины могут стать основой для новых, еще более чудовищных, чем современные, средств ведения войны.

Так или иначе, шаг к созданию нанороботов уже сделан. Сможем ли мы создать на основе наномеханики мир, свободный от голода, нужды и при этом, имеющий потенциал к развитию, или дорога из желтого нанокирпича приведет нас к хаосу новых войн? Это будет зависеть от нас самих, но ясно одно - мир меняется, и мы стремительно меняемся вместе с ним.

Фалалеев Игорь,
9В класс
 Источники:
http://popular.rusnano.com/html/advantage/index.htm
http://ru.wikipedia.org/wiki/Нанотехнология
http://www.nano-tech.ru/nanotech.html
http://www.nanonewsnet.ru/blog/nikst/nanotekhnologii-granitsy-predely-opredeleniya

Комментарии:


Гость Игорешка, ты молодчинка))
Гость молодец! постарался
Гость Молодец!
Kristina Игорь молодец:)
Yaruzzz Прикольная статья, сразу видно - старался человек ))
Sakura Супер)Нанотехнологии - это круто) Только насчет вечной жизни...беее...а если я умереть захочу? Ну просто устану, надоест мне жить?или я захочу жизнь самоубийством покончить? что делать? ;)
Fallen Devil Игорь - ты наша гордость!:)
Гость молодец, Игорь:)))

Fallen Devil Игорь - ты наша гордость! :D
Haa Вообще классная статья, Игорь молодец!!)респект
Гость Игорь молодец, и это правда перспективно))
John Игорь молодец, постарался +100500!
tfhft +100500
только вот про вечную жизнь что-то как то не реально звучит :о
vladik ну да так не плохо получилось, всё-таки старался человек,делал.)
IntoxicationTenderness Если бы он написал больше, то никто не дочитал бы до конца) так что всё хорошо написал, коротко и ясно. хорошо раскрыл тему.)
Luftetar Игорь будь доволен ты заслужил по пятибальной шкале оценку 4+
Гость Игорь+100500, красава, особенно про спорт!!!!
santamaria1409 даже не знаю что сказать правда или лож это только проверит время