ナノテクノロジーとは何か、それが何のためにあるのか、そして例を説明します。さらに、医学、バイオテクノロジーおよび他の分野でのその応用。
ナノテクノロジーとは何ですか？
大まかに言えば、ナノテクノロジーとは、 規模 原子または分子、つまりナノメートル。それは非常に広い分野です リサーチ およびアプリケーションはまだ統合中です。
ナノテクノロジーには 案件 素粒子、およびの特定の知識 規律 科学的なような 有機化学、分子生物学、半導体、微細加工、および 理科 とりわけ、表面。
非常に簡単に言えば、ナノテクノロジーは、ユニークで特定の分子構成の新しい材料を製造するための微細な機械を構築するというアイデアから始まります。
しかし、これらの「機械」の多くの性質は、私たちが日常生活で使用しているものとは似ていませんが、 ウイルス 遺伝的に「再プログラムされた」および他の生物工学的手段。したがって、これは テクノロジー それは可能性の無限の源であり、もちろん危険の源でもあります。
さらに、ナノテクノロジーを通じて、ナノマテリアルが構築されました。これは、 自然 と素晴らしいプロパティ。それらは、 分子 既存の材料の。
このように、巨大な研究分野が事実上無限のアプリケーションで開かれました。 実験。ナノテクノロジーは、新しい産業および科学技術革命をもたらすことを約束します。
ナノテクノロジーの歴史
1959年、ナノテクノロジーとナノサイエンスの可能性が初めて議論されました。それらを最初に参照したのは、カリフォルニア工科大学（米国カリフォルニア州）でのスピーチ中に、物理学でノーベル賞を受賞したアメリカ人のリチャード・ファインマン（1918-1988）でした。 原子.
しかし、「ナノテクノロジー」という用語は、1974年に日本の谷口紀男（1912-1999）によって造られました。それ以来、多くの人がこれらのタイプの高度な機械や材料の可能性について夢を見たり理論化したりしてきました。
たとえば、アメリカのエンジニア、キム・エリック・ドレクスラー（1955-）は、この用語の普及に参加し、この種の研究は、1980年代のナノテクノロジー研究分野の正式な開始に大きく関与しました。の時間 顕微鏡学 そして1985年にフラーレンが発見されました。
2000年から、ナノマテリアルは工業的に使用され始めました。それに応じて 政府 世界の多くは、ナノテクノロジーの研究開発に巨額の投資を始めました。
の分野へのその応用 生化学、薬と 遺伝子工学 その後まもなく明らかになりました。今日、それはいわゆる第三世界の国々でさえ最大の妥当性と需要を持つ科学分野の1つです。
ナノテクノロジーとは何ですか？
基本的に、ナノテクノロジーは、原子または分子スケールでの材料工学の一種です。つまり、1〜100ナノメートル、つまり分子のサイズ程度の無限に小さなスケールで物質を操作できるということです。 DNA （2 nm）および 細菌 マイコプラズマ属（200nm）の。
したがって、ナノテクノロジーの利点は事実上無限です。 生き物、したがって、のDNAを変更することができます 微視的な生物 そして、ナノマテリアルと呼ばれる独特の特性を持つ新しい材料の製造まで、特定の生化学的タスクを実行するようにそれらを「プログラム」します。
ナノテクノロジーアプリケーション
ナノテクノロジーの現在のアプリケーションのいくつかは、以下と関係があります。
- 織物産業。チップやその他の電子機器で事前にプログラムされた動作が可能なインテリジェントファブリックの作成。これにより、セルフクリーニング、防汚、または変更が可能になります。 着色 との 温度.
- 農業デザイン。の精緻化 農薬、改善を可能にする制御された生化学を備えた農薬および肥料 土壌、地下水、栄養塩濃度などを検出するためのナノセンサーと同様に。
- 家畜のサポート。ワクチンや薬のナノ粒子を介して製造し、 健康 家畜、または病気の存在を警告することができるナノセンサー、 寄生虫、など。
- 食品業界。この分野では、食品センサー、つまり、 食物、それのためのナノパッケージングに、食品分解の自然なプロセスを遅くするために特別に設計されています。
- ナノ医薬品。第一世代です 製品 ナノシステムで設計された薬理学的製品は、医薬品の活性化合物を効率的かつ特異的に分配し、より良い、より速い結果を取得し、巻き添え被害を最小限に抑えることができます。
一方、 業界 将来の研究分野として以下を想定しています。
- ナノインフォマティクス。ナノシステムを介した巨大なパワーとスピードのコンピューター化されたシステムの設計。
- ナノサーモロジー。局所温度を効率的かつ迅速に調整するためのナノマシンの適用。
- ナノエネルギー。それらが効率的で、安全で、低くなる可能性があること 環境への影響、21世紀が始まるエネルギー危機の解決策として。
- 環境ソリューション。有害廃棄物処理またはごみ処理のためのナノテクノロジーシステムとして。
ナノテクノロジーの例
現在のナノテクノロジーアプリケーションのいくつかの例 問題 人間は次のとおりです。
- 殺菌性ブラックシリコン。オーストラリアとスペインの科学者は、「ブラックシリコン」として知られる材料の作成を発表しました。その分子組成は、追加の製品を必要とせずに、多数の製品の増殖を防ぎます。 種族 特定の種類の内生胞子の有効性を低下させることに加えて、グラム陽性菌とグラム陰性菌の割合。
- ロボットを使ったナノ手術。スイスの研究所ETHチューリッヒは、OctoMagとして知られる最初の磁気誘導マイクロロボットをテストする準備をしています。このロボットを使用すると、小さな針で体内に注入するだけで、患者を開かずにマイクロ手術を実行できると期待されます。マイクロポンプの同様のモデルも米国でテストされており、必要に応じて薬物を眼に放出します。
医学におけるナノテクノロジー
医学の進歩のためのナノテクノロジーの約束は控えめに言っても驚異的です。上記にいくつかの例を示しましたが、次のような発見すべきことがまだたくさんあります。
- 不治の病のためのナノ治療。癌、HIV / AIDS、またはアルツハイマー病に対するナノテクノロジーの解決策は、人体に注入された生化学的ロボットの手からもたらされる可能性があります。
- 老化のナノテクノロジーによる減速。ある日、私たちはナノ粒子を介して、分子レベルで老化と戦い、寿命をさらに延ばし、老化を遅らせることができました。
- ナノワクチン。身体へのナノシステムの導入に基づく病気に対する保護システム。 免疫系 あらゆる種類の新しい病気との戦いで。
- 遺伝子の再プログラミング。ナノロボットを使用することで、私たちのDNAを改変し、先天性疾患、欠乏症、その他の病気を運ぶ遺伝子を徐々に排除することが可能になります。これにより、 生活の質 一般的な種の。もちろん、これには科学の道徳法則をある程度再考する必要もあります。
ナノテクノロジーとバイオテクノロジー
バイオテクノロジーは、技術的解決策を 問題 本質的に生物学的。ナノサイエンスの導入のおかげで、それはまったく新しいレベルになります。
DNAのナノテクノロジー的介入を通じて生物をプログラミングまたは再プログラミングする可能性は、私たちがより便利な道に向かって人生を送ることを可能にするかもしれません。ただし、バイオテクノロジーとナノテクノロジーの組み合わせには、重大な倫理的および生物学的リスクが伴います。
人類は、神を演じようとすると何が起こるかをよく知っています。たとえば、より多くの乳牛とより多くの肉、害虫に強い作物などの生産は、世界の自然の秩序における私たちの場所を反映して、常に密接に関連している必要があります。