나노기술

기술

2022

우리는 나노기술이 무엇인지, 무엇을 위한 것인지, 그리고 예를 들어 설명합니다. 또한 의학, 생명 공학 및 기타 분야에서의 응용.

나노기술은 분자 수준에서 작동하는 "기계"를 만듭니다.

나노기술이란?

일반적으로 나노기술은 물질과 인공물을 조작하고 제조하는 것입니다. 규모 원자 또는 분자, 즉 나노미터. 매우 광범위한 분야이다. 연구 및 응용 프로그램이 아직 통합 중입니다.

나노기술은 다음을 포함한다 문제 아원자, 뿐만 아니라 특정 지식 학문 과학적 같은 유기화학, 분자 생물학, 반도체, 미세 가공 및 과학 표면 등.

간단히 말해서, 나노기술은 독특하고 특정한 분자 구성의 새로운 물질을 생산하는 미세한 기계를 만드는 아이디어에서 시작됩니다.

그러나 이러한 많은 "기계"의 특성은 우리가 일상 생활에서 사용하는 것과 유사하지 않지만 다음으로 구성될 수 있습니다. 바이러스 유전적으로 "재프로그래밍된" 및 기타 생명공학적 수단. 결과적으로 이 기술 그것은 가능성과 물론 위험의 무한한 원천입니다.

또한 나노기술을 통해 나노소재를 만들어냈는데, 이는 자연 그리고 놀라운 속성. 그들은 수정에서 만들어졌습니다. 분자 기존 재료의.

따라서 거의 무한한 응용 분야로 거대한 연구 분야가 열렸으며 아직 정의 중이며 실험. 나노기술은 새로운 산업 및 과학 기술 혁명을 가져올 것을 약속합니다.

나노기술의 역사

1959년에 나노기술과 나노과학의 가능성이 처음으로 논의되었습니다. 이를 처음 언급한 사람은 노벨 물리학상 수상자인 미국의 Richard Feynman(1918-1988)이 Caltech(미국 캘리포니아)에서 연설하면서 직접 조작에 의한 합성에 대해 이론화한 것입니다. 원자.

그러나 "나노 기술"이라는 용어는 1974년 일본의 Norio Taniguchi(1912-1999)에 의해 만들어졌습니다. 그 이후로 많은 사람들이 이러한 유형의 고급 기계 및 재료의 가능성에 대해 꿈을 꾸거나 이론화했습니다.

예를 들어, 미국의 엔지니어 Kim Eric Drexler(1955~)는 1980년대에 나노기술 연구 분야의 정식 시작에 크게 기여한 용어의 대중화와 이러한 유형의 연구에 참여했습니다. 시간 현미경 사용 1985년 풀러렌의 발견.

2000년부터 나노 물질이 산업적으로 사용되기 시작했습니다. 이에 대한 응답으로 정부 의 세계가 나노기술 연구 및 개발에 막대한 금액을 투자하기 시작했습니다.

의 분야에 적용 생화학, 약 및 유전 공학 그들은 얼마 지나지 않아 분명해졌습니다. 오늘날 그것은 소위 제3세계의 국가들에서도 가장 타당성과 수요가 있는 과학 분야 중 하나입니다.

나노기술은 무엇을 위한 것인가?

기본적으로 나노 기술은 원자 또는 분자 규모의 재료 공학 유형입니다. 이것은 1에서 100나노미터 사이의 무한히 작은 규모, 즉 분자 크기 정도의 물질을 조작할 수 있음을 의미합니다. DNA (2 nm) 및 박테리아 Mycoplasma 속 (200 nm).

따라서 나노기술의 이점은 사실상 무한합니다. 살아있는 생물, 따라서 DNA를 수정할 수 있습니다. 미세한 생물 특정 생화학적 작업을 수행하도록 "프로그래밍"하여 나노물질이라고 하는 고유한 특성을 가진 새로운 물질을 제조할 수 있습니다.

나노기술 응용

나노기술은 농업과 협력하는 살충제 또는 비료를 생산합니다.

나노 기술의 현재 응용 프로그램 중 일부는 다음과 관련이 있습니다.

  • 섬유 산업. 칩 또는 기타 전자 기기에서 사전 프로그래밍된 동작이 가능한 지능형 직물 생성, 따라서 자가 세척, 얼룩 방지 또는 변경 가능 천연색 그리고 온도.
  • 농업 디자인. 정교화 살충제, 제어된 생화학을 통한 살충제 및 비료 토양, 지하수, 영양소 농도 등을 감지하는 나노 센서 뿐만 아니라
  • 가축 지원. 백신 및 약물의 나노입자를 통한 제조 건강 가축, 또는 질병의 존재를 경고할 수 있는 나노센서, 기생충, 등.
  • 음식 산업. 이 분야에서는 식품 센서, 즉 식품의 생존 가능성을 확인할 수 있는 요소가 개발됩니다. 음식, 음식 분해의 자연적인 과정을 늦추도록 특별히 설계된 나노 포장에.
  • 나노제약. 의 1세대이다. 제품 나노시스템으로 설계된 약리학적 제품은 약의 활성 화합물을 효율적이고 구체적으로 분배하여 더 좋고 빠른 결과를 얻고 부수적 손상을 최소화할 수 있습니다.

한편, 산업 미래 연구 분야로 다음을 구상합니다.

  • 나노정보학. 나노시스템을 통한 엄청난 전력과 속도의 컴퓨터 시스템 설계.
  • 나노열학. 로컬 온도를 효율적이고 빠르게 조절하기 위한 나노머신의 적용.
  • 나노에너지. 그들은 효율적이고 안전하며 낮을 수 있습니다. 환경 적 영향, XXI 세기가 시작되는 에너지 위기에 대한 솔루션으로.
  • 환경 솔루션. 유해 폐기물 처리 또는 쓰레기 처리를 위한 나노기술 시스템.

나노기술 사례

현재 나노기술을 적용한 몇 가지 예 문제 인간은 다음과 같다.

  • 살균 블랙 실리콘. 오스트레일리아와 스페인 과학자들은 분자 구성이 제품을 추가하지 않고도 수많은 실리콘 특정 유형의 내생포자의 효율성을 감소시키는 것 외에도 그람 양성 및 그람 음성 박테리아의 제거.
  • 로봇을 이용한 나노수술. 스위스 연구소 ETH 취리히(ETH Zürich)는 OctoMag로 알려진 최초의 자기 유도 마이크로 로봇을 테스트할 준비를 하고 있습니다. 이 로봇을 사용하면 작은 바늘을 통해 몸에 주입하기만 하면 환자를 열지 않고도 미세 수술을 수행할 수 있을 것으로 기대됩니다. 유사한 모델의 마이크로 펌프가 미국에서도 테스트되었으며 필요할 때 눈에 약물을 방출합니다.

의학의 나노기술

나노 백신은 면역 체계가 질병과 싸우는 데 도움이 될 수 있습니다.

의학의 발전을 위한 나노기술의 약속은 말할 것도 없이 놀랍습니다. 위에서 우리는 이에 대한 몇 가지 예를 제시했지만 다음과 같이 아직 발견할 것이 많습니다.

  • 난치병에 대한 나노 치료법. 암, HIV/AIDS 또는 알츠하이머병에 대한 나노기술 솔루션은 인체에 주입된 생화학 로봇의 손에서 나올 수 있습니다.
  • 노화를 늦추는 나노기술. 언젠가 우리는 나노 입자를 통해 분자 수준에서 노화를 방지하고 수명을 더욱 연장하여 노쇠를 늦출 수 있습니다.
  • 나노 백신. 신체에 나노시스템을 도입하여 질병으로부터 보호하는 시스템 면역 체계 모든 종류의 새로운 질병과의 싸움에서.
  • 유전자 재프로그래밍. 나노로봇을 사용하면 우리의 DNA를 수정하고 선천성 질병, 결핍 및 기타 질병을 일으키는 유전자를 점진적으로 제거하는 것이 가능할 것입니다. 이렇게 하면 삶의 질 일반적으로 종의. 물론 이것은 또한 어느 정도 과학의 도덕 법칙을 재고할 것을 요구합니다.

나노기술과 생명공학

생명 공학은 기술 솔루션을 적용하는 것입니다. 문제 본질적으로 생물학적. 나노과학의 도입으로 완전히 새로운 차원으로 발전했습니다.

DNA의 나노기술적 개입을 통해 생명체를 프로그래밍하거나 다시 프로그래밍할 수 있는 가능성은 우리가 삶을 보다 편리한 길로 이끌 수 있게 해 줄 것입니다. 그러나 생명공학과 나노기술의 결합은 상당한 윤리적, 생물학적 위험을 수반할 것입니다.

인류는 신을 연기하려고 할 때 어떤 일이 일어나는지 잘 알고 있습니다. 예를 들어, 더 많은 젖소와 더 많은 고기, 해충에 강한 작물 등의 생산은 세계의 자연 질서에서 우리의 위치에 대한 반성과 항상 함께 이루어져야 합니다.

!-- GDPR -->