Розділи статей

Дослідження та проблеми, хід, тестування

Енергія для нанороботів та використання нанотехнологій

Енергія для нанороботів та використання нанотехнологій

Енергія для нанороботів

Коротше кажучи, п’єзоелектричний ефект - це перетворення механічної або кінетичної енергії в електричну, яка потім рухає нанороботами. Оксид цинку виявляється найбільш підходящим матеріалом для цього типу джерел енергії. Він п’єзоелектричний і в той же час нетоксичний для людини. Коли нанопровід оксиду цинку починає згинатися, на його кінці утворюється п'єзоелектричний заряд. У поєднанні з декількома нанопроводами вже виробляється достатня кількість електроенергії для наноробота, який потребує його для рушія, зв’язку з іншими нанотрубками, для координації завдань тощо.

революція

П'єзоелектричне явище, при якому в кристалічних діелектриках
електричний заряд створюється механічною деформацією. Кредит: Маель Генну - Тітцефф

У майбутньому ми могли бачити, наприклад, наноакумулятор, який буде "намальований", подібний до кольору на поверхні, наприклад, популярна вітровка. Переміщаючи корпус, ми потім зарядимось, наприклад, мобільним телефоном.

Доктор. Ерік Дрекслер у двох словах

Доктор. Ерік Дрекслер народився в 1955 році в Окленді, штат Каліфорнія, США. У 1991 році він здобув ступінь доктора наук у Массачусетському технологічному інституті, де опублікував книгу «Наносистеми: виробництво та обчислення молекулярних машин».

Творець концепції нанотехнологій та їх використання у повсякденному житті. Спочатку його бачення були суто суперечкою для утопії для багатьох, але в міру того, як технологія розвивалася разом із комп’ютерами та сучасними мікроскопами, все більше вчених почали вирішувати цю проблему, і сьогодні його бачення стають все більш реалістичними.

Використання нанотехнологій

Якщо ми не думаємо про нанороботів, то нанотехнології - це не просто музика майбутнього. Навколо нас уже є різні наноматеріали, інші чекають втілення в життя. Вже сьогодні в NASA та інших установах розробляються т. Зв. нанотрубки, які характеризуються надзвичайно високою міцністю та унікальними хіміко-електричними властивостями залежно від матеріалу, з якого вони виготовлені, вони складаються з єдиної молекули вуглецю товщиною в кілька нанометрів. Їх можна використовувати для виробництва надзвичайно міцних канатів або на сонячних панелях для підвищення їх ефективності, де нанотрубки з діоксидом титану зуміли збільшити ефективність панелей до 13%. Вже сьогодні однойменна ізраїльська компанія розробляє концепцію "Power Paper". Це працює за простим принципом. Звичайний папір друкується нанотрубками, цей надрукований "папір" просто просочується електролітом (рідкою сіллю) і народжується легкий, міцний акумулятор.

Їх розробники з Массачусетського технологічного інституту та Південної Кореї пішли іншим шляхом, де вони розробили принцип, який називається "хвиля термоенергетики". Він працює за принципом спалювання палива, нанотрубка покрита якимось видом палива, яке згоряє. Потім вони запалюються на одному кінці, і народжується ефект теплового каскаду (або імпульсу) (звідси і назва «термо»). Тоді теплова хвиля виробляє електроенергію

Нанотрубка. Кредит: NASA

Сьогодні нанотехнології можна знайти в різних місцях, про що свідчать наномедицина та нанохімія, де різні контрастні речовини використовують для визначення ступеня раку раку, дослідження судин головного мозку, в майбутньому навіть синтезу штучних еритроцитів, так звані респіроцити. Їх розмір був би близько 1 мкм, ми можемо уявити їх як насос мікротиску, який зберігав би кисень під високим тиском. Датчики забезпечували б правильну дозу кисню безпосередньо в організм людини. Один такий респіроцит має до 236 разів більшу ємність еритроцитів людини. Уявіть, як це може допомогти з наданням першої допомоги, різними проблемами з диханням або майбутнім поселенцям на Марсі під час його колонізації. Також розглядається повний спектр штучних білих кров’яних тілець і тромбоцитів. Можливо, через століття нам не доведеться "турбуватися" про вірусні захворювання або небезпечну крововтрату (де це секунди) при важких ріжучих травмах.

Еритроцити (ліворуч), тромбоцити (середній) і білі кров’яні клітини (праворуч).


Інша сторона медалі

Наразі ми лише хвалили нанотехнології за їх потенціал, але, як і будь-яка інша технологія, цією технологією можна зловживати чи завдати шкоди. Наночастинки, що використовуються в різних матеріалах, вдосконалених за допомогою нанотехнологій, дуже легко потрапляють в організм через легені, внутрішні органи, мозок. Їх шкідливість для людини ще не до кінця доведена, але вона смертельна для дрібних тварин, таких як риба. Інший шлях потрапляння наночастинок в організм - через травний тракт, споживаючи уражені культури, оскільки наночастинки не розкладаються, вони накопичуються в грунті, де накопичуються. Наприклад, у цій статті ви можете дізнатись більше про ризики для здоров’я наночастинок.

Мабуть, найбільшою загрозою є нанотехнології та їх різний ступінь використання у збройовій промисловості, де вони можуть стати зброєю масового знищення. Як завжди, від людини та її здатності регулювати можливість неправильного використання нових технологій.