Una nuova era di tecnologia: la nanotecnologia

Piccola roba che provoca un impatto drastico

Immagina di essere in grado di creare materiali e strutture più piccoli, più economici, più leggeri ma più funzionali che saranno in grado di ridurre il consumo di energia di 10 volte, pulire l'ambiente e risolvere alcuni importanti problemi di salute. Questi sono solo alcuni dei numerosi risultati della nanotecnologia.

La nanotecnologia è un campo di ricerca e innovazione che riguarda la costruzione di materiali, strutture e dispositivi diversi, tutti sulla scala di atomi e molecole.

Applicazioni attuali della nanotecnologia

Le applicazioni per questa tecnologia sono incredibili. Impatto su settori come la genomica, l'energia e settori come la depurazione delle acque. Utilizzando la potenza della nanotecnologia, nei prossimi 5-10 anni c'è sicuramente molto da aspettare!

Consegna farmaci

Le applicazioni di rilascio di farmaci in nanotecnologia si verificano attraverso l'uso di nanomateriali progettati e la formazione di sistemi di rilascio da molecole su nanoscala come i liposomi.

La nanotecnologia nella consegna dei farmaci è stata dimostrata dalle nanoparticelle che possono avere proprietà molto singolari sia in vitro che in vivo, specialmente quando si mira alla consegna di farmaci ai tumori. Gli studi hanno dimostrato che applicando la nanotecnologia alla consegna dei farmaci possiamo vedere risultati come: migliorare la capacità di fornire farmaci che non sono molto solubili in acqua; colpire siti specifici per ridurre l'accumulo del farmaco all'interno dei tessuti sani; per aiutare a trattenere il farmaco nel corpo abbastanza a lungo per un trattamento efficace; consentire il trasporto di farmaci attraverso le barriere epiteliali ed endoteliali e di essere in grado di combinare le modalità terapeutiche e diagnostiche in un unico agente.

Trattamento delle malattie cardiache

La nanotecnologia viene anche utilizzata per far avanzare e migliorare i trattamenti delle malattie cardiache. La coronaropatia è la formazione progressiva della placca sulle arterie principali che può portare a insufficienza cardiaca.

La nanomedicina è un trattamento valido in questo situatoin poiché lo sviluppo di questa specifica malattia si verifica a livello cellulare. Gli attuali metodi oggi disponibili per la coronaropatia consistono nell'utilizzare statine, note per causare effetti collaterali che ne limitano l'applicazione. Le nanotecnologie possono fornire una soluzione più efficace ed efficace.

Pannelli solari

Le nanotecnologie possono migliorare notevolmente la progettazione e la produzione di film fotovoltaici. Tuttavia, la nanotecnologia all'interno di questo settore brillerà davvero quando si tratterà di tecnologie a celle solari, dove nuove tecnologie come nanofili, punti quantici e giunzioni radiali si uniranno per migliorare davvero l'efficienza del fotovoltaico.

Le nanostrutture possono anche consentire di realizzare celle solari efficienti con materiali più economici e tradizionali, come il silicio e il biossido di titanio. Sebbene ci saranno barriere di costo nello sviluppo di tecniche di produzione di massa per celle fotovoltaiche nano-potenziate, l'uso di materie prime più economiche consentirà al costo delle celle solari commerciali di continuare a diminuire.

Trattamento delle acque

Alcuni dei metodi di purificazione dell'acqua più utilizzati includono screening, filtrazione, sedimentazione, osmosi inversa e molti altri. Nonostante il valore e l'utilità di questi metodi, sono super costosi e richiedono una tonnellata di energia e acqua per essere completati.

I processi di filtrazione e purificazione dell'acqua basati sulla nanotecnologia sono molto più efficienti ed efficaci rispetto ai metodi e alle tecniche convenzionali poiché queste soluzioni innovative possono essere create con caratteristiche che migliorano l'assorbimento dei materiali dall'acqua. Un valido esempio di ciò risiede nelle proprietà come reattività e volume, nonché nelle interazioni che possono essere manipolate a livello di nanolivello nelle soluzioni di trattamento delle acque per generare risultati ad alte prestazioni a costi accessibili.

Che cosa è esattamente la nanotecnologia?

Cos'è la nanotecnologia

La nanotecnologia è una scienza che manipola la materia nella scala più piccola possibile. Poiché la nanotecnologia si occupa di particelle così piccole, la fisica classica non sarà in grado di governarla, ecco perché è governata dalla meccanica quantistica.

Per comprendere l'insolito mondo della nanotecnologia, dobbiamo avere un'idea delle unità di misura coinvolte. Un centimetro è un centesimo di metro, un millimetro è un millesimo di metro e un micrometro è un milionesimo di metro, ma tutti questi sono ancora enormi rispetto alla nanoscala. Un nanometro (nm) è un miliardesimo di metro, più piccolo della lunghezza d'onda della luce visibile e centomilionesimo della larghezza di un capello umano.

Come funziona?

Innanzitutto, i nanomateriali hanno una superficie relativamente più grande rispetto alla stessa massa di materiali che vengono prodotti in una forma più grande. Ciò migliora la reattività chimica dei materiali e influisce notevolmente sulla loro resistenza e proprietà elettriche.

In secondo luogo, i cosiddetti effetti quantistici possono iniziare a dominare il comportamento della materia su scala nanometrica, in particolare all'estremità inferiore della scala, migliorando notevolmente il comportamento ottico, elettrico e magnetico dei materiali.

Futuro della nanotecnologia

La nanotecnologia è una tecnologia che modellerà la nostra vita nei prossimi 5-10 anni e cambierà completamente il modo in cui facciamo le cose oggi. Le nanotecnologie avranno un impatto su ogni singolo settore e verranno sicuramente utilizzate a nostro favore per migliorare la vita degli esseri umani.

Personalmente, sono davvero entusiasta di svolgere un ruolo in questa nuova era di innovazione e disgregazione che sarà raccolta sfruttando la nanotecnologia.

Key Takeaways

  • La nanotecnologia è sotto forma di diversi materiali, strutture e dispositivi, tutti sulla scala di atomi e molecole.
  • La nanotecnologia, sebbene piccola, creerà un impatto drastico nei prossimi due anni.
  • Le nanotecnologie avranno un impatto su ogni singolo settore, dalla genomica alla depurazione delle acque.

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