biotechnologia


 
 

Nanotechnologia

Autor: Krystian Szubert

Definicja nanotechnologii

Zagadnienie nanotechnologii poruszył już w 1959 roku Richard Feynman – naukowiec odznaczony Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki. W wykładzie, o wiele mówiącym tytule: „There’s Plenty of Room at the Bottom”, przedstawił koncepcję budowy nanosystemów przez miniaturyzację. Zastanawiał się on czy możliwe jest umieszczenie 24-tomowej Encyklopedii Brytannici na główce od szpilki [Feynman 1960]. Natomiast terminem „nanotechnologia” posłużył się, jako pierwszy prof. Norio Taniguchi w 1974 roku w wystąpieniu zatytułowanym: „On the Basic Concept of ‘Nano-Technology’”. Użył on tego słowa na określenie obróbki z dokładnością do 1 nm [Taniguchi 1974].

Nanotechnologię, jako jeden z pierwszych, zdefiniował w 1987 roku A. Franks. Określa ją jako wytwarzanie materiałów o rozmiarach lub tolerancji wymiarów w przedziale od 0,1 do 100 nm [Franks 1987]. Z kolei 5 lat później, inny amerykański uczony — K. Eric Drexler, nieco inaczej opisuje nanotechnologię. Definiuje ją jako technologię bazującą na produkcji molekularnej, kiedy to produkty są tworzone poprzez manipulowanie cząsteczkami [Drexler 1992].

Kamieniem milowym w rozwoju tej nauki było zbudowanie skaningowego mikroskopu tunelowego, dzięki któremu stworzono nanostruktury o rozmiarach 40-70 nm. Z wykorzystaniem mikroskopu tego typu, fizycy: Donald M. Eigler oraz Erhard Schweizer stworzyli słynny napis ‘IBM’ używając do tego tylko 35 atomów [Szymański i in. 2012].

Obecnie nanotechnologię definiuje się, jako: „Zestaw technik i sposobów tworzenia rozmaitych struktur o rozmiarach nanometrycznych, czyli na poziomie pojedynczych atomów i cząsteczek” [Słownik Języka Polskiego]. Jednakże taka definicja jest zbyt ogólna i niepraktyczna. Najlepsze zdaje się być określenie nanotechnologii, jako rodzaju technologii, zajmującego się wykorzystaniem technik i metod o precyzji molekularnej i atomowej z założeniem, że nanotechnologiczny produkt posiada dwie związane ze sobą cechy. Pierwsza z nich to, co najmniej, jeden charakterystyczny wymiar zawierający się w przedziale od 1 do 100 nm. Zaś druga cecha to silna zależność właściwości produktu od charakterystycznego rozmiaru [Prauzner-Bechcicki 2017].


Znaczenie nanotechnologii

Nanotechnologia wydaje się być szczególnie ważną nauką dla przyszłości świata. Obszar jej zastosowań jest niewyobrażalnie duży. Oczekuje się od niej, że wniesie znaczący wkład w proces rozwiązywania problemów poprzez zastosowanie mniejszych, sprawniejszych oraz lżejszych podzespołów, materiałów i systemów. Pierwotne próby propagowania jej znaczenia miały miejsce w latach osiemdziesiątych w Wielkiej Brytanii, lecz przedsiębiorcy niechętnie podchodzili do tego zagadnienia. Natomiast Japonia, jako jedna z niewielu krajów, może pochwalić się odkryciami w dziedzinie nanotechnologii już w latach dziewięćdziesiątych. W dzisiejszych czasach przoduje w tej dyscyplinie razem ze Stanami Zjednoczonymi i Chinami [Kachel-Jakubowska i in. 2015].

Ocenia się, że poziom nanotechnologii i nanonauk będzie decydował o pozycji danego państwa w globalnej gospodarce. Tak duże znaczenie nanotechnologii wynika z coraz obszerniejszych możliwości poznawania zjawisk w skali nano, które to znajdują potencjalnie ogromne zastosowanie komercyjne. Stwierdzono, że w Polsce są bardzo duże możliwości rozwoju nanonauk, a wsparcie prac badawczych z pewnością doprowadzi do zwiększenia konkurencyjności ojczystych zespołów badawczych i polskiej gospodarki [Nanonauka i nanotechnologia – Narodowa Strategia dla Polski. Raport. 2006].

W 2006 roku powstał raport, opracowany przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego, w którym podjęto tematykę strategii rozwoju nanonauk i nanotechnologii w Polsce. Podstawą tego planu jest objęcie wsparciem badań z zakresu: urządzeń, procesów i zjawisk w nanoskali, nanomateriałów, nanostruktur oraz rozwoju urządzeń technologicznych i analitycznych koniecznych do realizacji strategicznych kierunków badań. Głównym powodem opracowania koncepcji jest konieczność zajęcia wpływowego miejsca w globalnej gospodarce oraz dorównanie światowej konkurencji technologicznej. Aby przyśpieszyć rozwój nanotechnologii w Polsce, należy zdecydowanie zwiększyć jej finansowanie oraz usprawnić system kształcenia i realizacji badań naukowych. Ponadto znaczący będzie potencjał intelektualny i kreatywność. Polska obecnie jest w ścisłej światowej czołówce, jeśli chodzi o m. in.: nanowarstwy, nanoprokrycia, nanostruktury półprzewodnikowe czy nanometale i nanokompozyty polimerowe. By Polska mogła konkurować na rynku międzynarodowym, ze względu mnogości wariantów w nanotechnologii, należy wybrać priorytetowe kierunki rozwoju. Kraje takie jak: Niemcy, Stany Zjednoczone, RPA, Japonia, Australia, Izrael czy Meksyk opracowały strategie rozwoju tej dziedziny nauki oraz wprowadziły stosowne programy. Szacuje się, że znaczenie społeczno-gospodarcze nanotechnologii będzie w najbliższych kilkunastu latach wzrastać. Fakty wskazują na to, że będzie to dziedzina o ogromnym znaczeniu ekonomicznym [Nanonauka i nanotechnologia – Narodowa Strategia dla Polski. Raport. 2006].


Literatura
1. Feynman R.P. 1960. There’s Plenty of Room at the Bottom. Engineering and Science, 23, 5: 22-36.
2. Taniguchi N. 1974. On the Basic Concept of ,,Nano-Technology”. Proceedings of the International Conference on Production Engineering. Part II, Japan Society of Precision Engineering, 18-23.
3. Franks A. 1987. Nanotechnology. Journal of Physics. E.: Scientific Instruments, 20, 12: 1442-1451.
4. Drexler E.K. 1992. Nanosystems: Molecular Machinery Manufacturing and Computation. Wiley-Interscience, Nowy Jork.
5. Szymański P., Markowicz M., Mikiciuk-Olasik E. 2012. Zastosowanie nanotechnologii w medycynie i farmacji. LAB, 17, 1: 51-56.
6. Prauzner-Bechcicki J.K. 2017. Nanotechnologia, czyli co? Foton, 137: 9-16.
7. Kachel-Jakubowska M., Szymanek M., Dziwulska-Hunek A. 2015. Nanotechnologia – możliwości rozwoju i zastosowań. Protokół dostępu: http://www.ptzp.org.pl/files/konferencje/kzz/artyk_pdf_2015/T1/t1_0092.pdf (02.12.2017)
8. Raport. Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Interdyscyplinarny Zespół do Spraw Nanonauki i Nanotechnologii. 2006. Nanonauka i nanotechnologia – Narodowa Strategia dla Polski. Warszawa: 4-7.


Podręcznik biotechnologii

Kto jest online

205 anonymous users oraz 0 registered users online.

Jesteś niezarejestrowanym lub niezalogowanym użytkownikiem.


 
 
 
Partnerzy:

laboratoria.net Nauka w Polsce Academio Fundacja NanoNet BioCen - BioCentrum Edukacji Naukowej Notatek.pl cebioforum.com materialyinzynierskie.pl Wspieram.to - POLSKI KICKSTARTER - Polska platforma finansowania społecznoœciowego.Tu zrealizujš się Twoje pomysły. Portal popularnonaukowy

Portal: Redakcja . Współpraca . Kontakt . Polecamy



Wszystkie prawa zastrzeżone 2006-2016 e-biotechnologia.pl
stat4u