Nanotehnologie

Dictionarul Webster defineste cuvantul "nanotehnologie" ca fiind "arta manipularii unor dispozitive minuscule, de dimensiuni moleculare". Guvernul american insa a investit in ultimii ani miliarde de dolari in cercetarea in domeniul nanotehnologiilor, in incercarea de a transforma-o dintr-o arta intr-o "stiinta". Ca urmare, activitatea de cercetare din domeniu este prodigioasa. Progresele rapide, mai ales din chimie, au pus la indemana cercetatorilor in domeniu o varietate de unelte miniaturale minunate.

Nanotehnologia a fost initial introdusa pentru a furniza o tinta concreta acuratetei pentru procesele de fabricatie care implica finisari de ultraprecizie, cum ar fi: taieri ultrafine, diverse tipuri de prelucrare (procesare) cu fascicule energetice, utilizand fascicule de fotoni, electroni sau ioni, evaporarea in strat subtire, corodari superficiale ultrafine, etc.

De la prezentarea conceptului de nanotehnologie in anul 1974 la Tokyo, acesta a castigat teren atat in Europa cat si in S.U.A., referindu-se aici la stiinta fenomenelor la scara atomica.

Cercetarea stiintifica este evident necesara intrucat nanotehnologia nu poate avea succes fara o intelegere stiintifica de baza a fenomenelor petrecute la scara atomica.

Noua tehnologie va transforma produsele de fiecare zi si modul in care sunt fabricate prin manipularea atomilor astfel incat materialele sa poata fi micsorate, imbunatatite si usurate in acelasi timp. Desi modeste, produsele actuale bazate pe nanotehnologie, precum tesaturi rezistente la pete si ambalaje pentru alimente proaspete, care au intrat pe piata, unii oameni de stiinta estimeaza ca nanotehnologia va juca un rol deosebit de important in viitor.

Datorita unor imbunatatiri a microscoapelor, oamenii de stiinta pot acum plasa pentru prima data atomi singulari unde doresc. Aplicatiile potentiale sunt numeroase: computere microscopice, nanoparticule pentru tratarea cancerului si motoare nepoluante. Potrivit celor mai multi oameni de stiinta, viitorul nanotehnologic ar putea sa ia avant peste 10-20 de ani, deoarece trebuiesc depasite principalele obstacole cum ar fi in primul rand lipsa unei productii economice de masa.

Unele dintre cele mai complicate dispozitive vor necesita o pozitionare exacta a miliarde de atomi.

O alta provocare este crearea unei punti de legatura intre dimensiunile nanoscopice si macroscopice. Cu alte cuvinte, dispozitivele nanoscopice sunt nefolositoare atunci cand trebuie atasate la dispozitive mari, ramanand deocamdata nesolutionata problema depasirii neajunsurilor mentionate. La acestea se adauga temerile derivate din domeniul SF, care ameninta sa deraieze nanotehnologia, in acelasi mod in care populara anxietate provocata de "super-plante" si "super-alimente" au impiedicat dezvoltarea biotehnologiei in agricultura.

La nivel mondial, cele doua domenii care ar putea castiga potential de pe urma nanotehnologiei, sunt electronica si biotehnologia.

Spre exemplu, in domeniul biotehnologic, oamenii de stiinta promoveaza notiunea de nanoparticule din aur care ar putea fi activate prin telecomanda pentru a se incalzi si a omori celulele canceroase.

Lucrarea de fata isi propune sa realizeze o trecere in revista a unora dintre "dispozitivele minuscule" si modalitati de realizare cu ajutorul acestora a diferitelor produse, pasind astfel intr-o noua era a tehnicii de varf

Prezentarea conceptului

Nanotehnologia este acea ramura a stiintei care permite crearea de materiale, de dispozitive si de sisteme la scara nanometrica (1-100 nm), prin manipularea materiei la aceasta scara, precum si prin exploatarea noilor proprietati ce rezulta la scara nanometrica, avand un puternic impact asupra numeroaselor aplicatii comerciale, militare si spatiale.

In cele ce urmeaza va fi prezentata o descriere de ansamblu al conceptului de nanotehnologie, pe baza unor exemple menite sa ajute la intelegerea conceptului legat de fabricarea, caracteristicile, aplicatiile si comercializarea produselor din aceasta categorie.

Conceptul de nanotehnologie se caracterizeaza prin faptul ca toate procesele care se studiaza si se produc, au ca unitate de referinta nanometrul, ce reprezinta a miliarda parte dintr-un metru (3 - 4 atomi).

Pornind de la definirea acestei dimensiuni, se poate usor deduce ca nanotehnologia reprezinta practic un procedeu de asamblare la nivel molecular.

Noua tehnologie are menirea de a transforma produsele de fiecare zi si modul in care acestea sunt fabricate prin manipularea atomilor, astfel incat materialele sa poata fi micsorate si imbunatatite in acelasi timp.

Desi produsele actuale bazate pe nanotehnologie sunt modeste - precum tesaturi rezistente la pete si ambalaje pentru alimente proaspete - care au intrat deja pe piata, unii oameni de stiinta estimeaza ca nanotehnologia va juca un rol deosebit de important in viitor.

Datorita unor imbunatatiri a microscoapelor, oamenii de stiinta pot acum plasa pentru prima data atomi singulari acolo unde doresc. Aplicatiile potentiale sunt numeroase: computere microscopice, nanoparticule pentru tratarea cancerului, motoare nepoluante, etc.

Utilizand binecunoscutele proprietati chimice ale atomilor si moleculelor (care vizeaza modul de "lipire" a acestora), nanotehnologia propune construirea de dispozitive moleculare inovatoare, cu caracteristici extraordinare. Secretul consta in a manipula atomii individual si de a-i plasa exact acolo unde este nevoie, astfel incat sa produca structura dorita.

Nanotehnologia se poate defini si ca fiind abilitatea de a transforma materia ordonand cu precizie atom dupa atom si molecula dupa molecula, pentru ca in final sa se produca nanostructuri din care sa se poata forma nanoproduse, adica dispozitive si masini.

Directii de utilizare a nanotehnologiei in confectionarea echipamentelor militare

Domeniul cercetarii militare este unul extrem de strict, iar informatiile care ajung la public nu reprezinta probabil nici 5% din realitatea analizata si procesata de oamenii de stiinta. Se cunoaste totusi ca tehnologia folosita la confectionarea materialelor folosite pentru echipamentul are la baza viitorului este in strinsa legatura atat cu avansata nanotehnologie precum si cu materialele sintetice fortificate cu diversi polimeri.

Este cunoscut faptul ca apararea americana cheltuieste anual sume fabuloase pentru modernizarea fortelor militare. Miliarde de dolari sunt destinate domeniilor de cercetare care au o singura preocupare: modernizarea echipamentelor militare.

In pofida faptului ca fortele militare americane sunt si in prezent cele mai dotate si mai eficiemnte din lumea intreaga, autoritatile americane sunt foarte interesate de a aduce noi si noi imbunatatiri atat echipamentelor cat si aparaturii si armamentului din dotare.

Ultimele descoperiri in materie de echipamente vor fi implementate curand, urmand ca pana in anul 2025 militarul american sa aiba o uniforma inteligenta, capabila sa-si adapteze instantaneu culoarea intr-o perfecta corelare cu zona geografica si fauna, dar si cu modificarea proprietatilor de izolare asigurand o temperatura optima in functie de conditiile de mediu specifice zonelor din teatrele de operatii unde militarii isi executa misiunile.

Uniformele inteligente se bazeaza pe inserarea in materialele din care acestea sunt produse a unor particule inteligente, programate special pentru a se adapta situatiilor. Dincolo de faptul ca aceasta uniforma se va comporta ca un cameleon, are si proprietati inteligente: daca se rupe, se activeaza un mecanism de regenerare, iar in cazul in care intra in contact cu substante chimice, are un sistem de autoaparare prin care se va evita deteriorarea. In plus, uniformele militare din viitor nu fasaie si nu fac nici un fel de zgomot pe timpul miscarii.

Principala caracteristica a hainelor si uniformelor inteligente fabricate din materiale imbogatite cu anumiti polimeri este ca fac corp comun cu purtatorul. Aceste haine respira. In ciuda faptului ca