Capitole de articole

Cercetare și probleme, progres, testare

Energia pentru nanoroboti și utilizarea nanotehnologiilor

Energia pentru nanoroboti și utilizarea nanotehnologiilor

Energie pentru nanoroboti

Efectul piezoelectric este, pe scurt, conversia energiei mecanice sau cinetice în energie electrică, care antrenează apoi nanorobotii. Oxidul de zinc pare a fi cel mai potrivit material pentru acest tip de sursă de energie. Este piezoelectric și în același timp netoxic pentru oameni. Pe măsură ce nanofilul de oxid de zinc începe să se îndoaie, la sfârșitul său se generează o sarcină piezoelectrică. În combinație cu mai multe nanofire, o cantitate suficientă de electricitate este deja generată pentru nanorobot, care are nevoie de ea pentru propulsie, comunicare cu alte nanotuburi, pentru coordonarea sarcinilor etc.

pentru nanoroboti

Fenomen piezoelectric în care în dielectricele cristaline
o sarcină electrică este creată prin deformare mecanică. Credit: Mael Guennou - Titzeff

În viitor, am putea vedea, de exemplu, un nanoacumulator, care va fi „vopsit” similar cu culoarea de pe o suprafață, cum ar fi un popular windbreaker. Prin mutarea corpului, vom reîncărca, de exemplu, telefonul nostru mobil.

Dr. Eric Drexler pe scurt

Dr. Eric Drexler s-a născut în 1955 în Oakland, California, SUA. În 1991, și-a luat doctoratul la MIT, unde a publicat cartea Nanosystems: Molecular Machinery Manufacturing and Computation.

Creator al conceptului de nanotehnologie și utilizarea lor în viața de zi cu zi. Încă de la început, viziunile sale au constituit o controversă pură pentru utopie pentru mulți, dar pe măsură ce tehnologiile au evoluat împreună cu computerele și microscoapele moderne, tot mai mulți oameni de știință au început să abordeze această problemă, iar viziunile sale devin din ce în ce mai realiste astăzi.

Utilizarea nanotehnologiilor

Dacă nu ne gândim la nanoroboti, nanotehnologiile nu sunt doar muzica viitorului. Diverse nanomateriale sunt deja în jurul nostru, altele așteaptă să fie puse în practică. Deja astăzi în NASA și alte instituții dezvoltă așa-numitele. nanotuburi, care se caracterizează prin rezistență extrem de ridicată și proprietăți chimico-electrice unice, în funcție de materialul din care sunt fabricate, constând dintr-o singură moleculă de carbon, cu câțiva nanometri grosime. Acestea pot fi utilizate pentru producerea de corzi extrem de puternice sau în panouri solare pentru a-și îmbunătăți eficiența, unde nanotuburile de dioxid de titan au reușit să crească eficiența panourilor cu până la 13%. Astăzi deja, compania israeliană cu același nume dezvoltă conceptul „Power Paper”. Funcționează pe un principiu simplu. Hârtia simplă este tipărită cu nanotuburi, această „hârtie” tipărită este doar îmbibată în electrolit (sare lichidă) și se naște o baterie ușoară și durabilă.

Dezvoltatorii lor din MIT și Coreea de Sud au mers pe cealaltă direcție, unde au dezvoltat un principiu numit „val termoputer”. Funcționează pe principiul arderii combustibilului, nanotubul este acoperit cu un fel de combustibil care arde. Apoi se aprind la un capăt și se naște efectul de cascadă termică (sau pulsul) (de unde și numele de „termo”). Valul de căldură generează apoi electricitate

Nanotub. Credit: NASA

Astăzi, nanotehnologiile pot fi găsite în diverse locuri, dovadă fiind nanomedicina și nanochimia, unde diferiți agenți de contrast sunt utilizați pentru a determina gradul de cancer canceros, examinarea vaselor de sânge din creier, în viitor chiar și sinteza globulelor roșii artificiale, așa-numitele respirocite. Mărimea lor ar fi de ordinul 1 micron, ne putem imagina ca o pompă de micro presiune care ar stoca oxigenul sub presiune ridicată. Senzorii ar asigura doza corectă de oxigen direct în corpul uman. Un astfel de respirocit are până la 236 de ori capacitatea celulelor roșii din sânge. Imaginați-vă cum acest lucru vă poate ajuta cu primul ajutor, diverse probleme respiratorii sau viitorii coloniști pe Marte în timpul colonizării sale. O gamă completă de globule albe artificiale și trombocite este, de asemenea, luată în considerare. Este posibil ca într-un secol să nu fim nevoiți să ne „îngrijorăm” cu privire la bolile virale sau la pierderea de sânge periculoasă (unde sunt câteva secunde) în leziunile severe de tăiere.

Globule roșii (stânga), trombocite (mijloc) și globule albe (dreapta).


Cealaltă față a monedei

Până în prezent, am lăudat doar nanotehnologiile pentru potențialul lor, dar, ca orice tehnologie, aceasta poate fi folosită greșit sau dăunătoare. Nanoparticulele utilizate în diferite materiale care au fost îmbunătățite prin nanotehnologie ajung foarte ușor în organism prin plămâni, organe interne, creier. Nocivitatea lor pentru oameni nu a fost încă pe deplin dovedită, dar este letală pentru animalele mici, cum ar fi peștii. Un alt mod prin care nanoparticulele pot pătrunde în organism este prin tractul digestiv, prin consumul culturilor afectate, deoarece nanoparticulele nu se descompun, se acumulează în solul în care se acumulează. Puteți găsi mai multe despre riscurile pentru sănătate ale nanoparticulelor în acest articol, de exemplu.

Poate că cea mai mare amenințare o constituie nanotehnologiile și diversele lor grade de utilizare în industria armamentului, unde pot deveni o armă de distrugere în masă. Depinde, ca întotdeauna, de persoana și capacitatea sa de a reglementa posibilitatea utilizării greșite a noilor tehnologii.