Нанообраз життя» або «Як нанотехнології можуть змінити життя»
"Нанообраз життя" або "Як нанотехнології можуть змінити життя"?
У цій статті описано життя звичайної родини Іванових, що складається з тата, мами, сина, дочки та собаки Барбоса. Їхнє життя схоже на життя багатьох наших сучасників. У цій статті ми хотіли показати, що нанотехнології це не щось недосяжне, а це те, що вже оточує нас чи оточуватиме нас у найближчому майбутньому.
Вступ
Багато хто представляє нанотехнології чимось незвичайним. Люди, далекі від науки, думають, що таке «диво» ніяк не пов'язане з їхнім повсякденним життям, вони помиляються. Ми доведемо це на прикладі звичайної сім'ї.
Отже, знайомтеся з родиною Іванових – тато, мама, син, дочка та пес Барбос.
Трохи про наших героїв:
Давайте запитаємо себе, а чи використовують наші герої результати досягнень нанотехнологій у своїй роботі та повсякденному житті? Тут необхідно зробити невеликий відступ і сказати, що нині немає єдиного, визнаного усіма визначення те, що розуміти під терміном нанотехнології. Одне з найпоширеніших визначень звучить так: нанотехнології – це сукупність технологічних методів та прийомів, що використовуються при вивченні, проектуванні та виробництві матеріалів, пристроїв та систем, що включають цілеспрямований контроль та управління будовою, хімічним складом та взаємодією складових їх окремих наномасштабних елементів (з розмірами порядку) 100 нм і менше як мінімум по одному з вимірювань), які призводять до поліпшення або появи додаткових експлуатаційних та/або споживчих характеристик і властивостей одержуваних продуктів.
Вперше термін«Нанотехнологія» був використаний професором Норіо Танігучі в його доповіді «Основні принципи нанотехнології» на міжнародній конференції в Токіо в 1974 р. Спочатку він використовувався у вузькому значенні і означав комплекс процесів, що забезпечують високоточну обробку поверхні. В даний час цей термін використовується в широкому сенсі, охоплюючи та поєднуючи технологічні процеси, прийоми та системи машин та механізмів, призначені для виконання надточних операцій у масштабі декількох нанометрів.
Об'єктами нанотехнологій можуть бути як безпосередньо низькорозмірні об'єкти з характерними для нанодіапазону розмірами хоча б в одному вимірі (наночастки, нанопорошки, нанотрубки, нанодроти, наноплівки), так і макроскопічні об'єкти (об'ємні матеріали, окремі елементи пристроїв і систем), структура яких створюється з дозволом лише на рівні окремих наноэлементов.
Отже, повернімося до нашої розповіді і ближче познайомимося з кожним із членів нашої родини.
Тато
Главі сім'ї за обов'язком служби належить носити камуфляжну форму. Він отримав звання лейтенанта і тепер командир взводу. Його взвод часто відправляють на навчання, які проводяться в польових умовах за будь-якої погоди. Для таких навчань у найближчому майбутньому буде розроблено уніформу-хамелеон, що дозволяє ефективно маскуватися. Крім цього, така уніформа вже не меніться і не забруднюється.
У більш віддаленому майбутньому на військову уніформу очікують ще більші перетворення. Уніформа зможе твердіти та перетворюватися на захисний бронежилет, а також матиме сенсори, навігаційні системи (у якомусь вигляді вже є в «Ратнику») та системи відстеження стану здоров'я солдатів.
Мама
Охоронниця вогнища нашої родини працює в галузі медицини. Щодня вона приймає нових пацієнтів у себе у відділенні. Різноманітність діагнозів та хвороб потребує індивідуального та постійного спостереження. На допомогу медикам фахівці у галузі нанотехнологій активно розробляють доставку ліків до певних клітин. За рахунок цього лікування стане швидше та ефективніше.
Транспортування ліків проводиться наночастинками, які можуть зберігати дрібні молекули ліків і доставляти їх до потрібного місця в організмі людини. Такий метод дозволить знизити вартість лікування, обсяги ліків, що споживаються, і побічні ефекти від них.
Син
Старший син – студент. Вільний час він любить проводити за комп'ютером, граючи у комп'ютерні ігри. За кілька років у нього їх нагромадилася маса. Найперші були з тривіальними візуальними ефектами та графікою, наприклад, Тетріс. Але з переходом мікроелектроніки на нанорозмірні топології, ігри стають все більш реалістичними.
Удосконалення технології та пропорційне зменшення розмірів напівпровідникових структур сприяють покращенню характеристик (розміри, енергоспоживання, робочі частоти, вартість) мікросхем, процесорів, мікроконтролерів тощо. Особливо це важливо для ядер процесорів з погляду споживання електроенергії та підвищення продуктивності. При виробництві інтегральних мікросхем застосовується фотолітографія та літографічне обладнання. Роздільна здатність (в нм) цього обладнання визначає назву застосовуваного конкретного технологічного процесу, наприклад, «14 нм».
Дочка
З раннього дитинства батьки віддали Машу займатися секцією великого тенісу. Вона виявляє великий інтерес до цього видуспорту і не кидає свою улюблену справу. Підтримка рідних допомагає їй здобувати перемогу у багатьох турнірах. Але ще одним помічником є нова тенісна ракетка.
Сучасні тенісні ракетки виробляються з використанням вуглецевих волокон і є складним вуглепластиковим композитом. За рахунок цього такі ракетки набагато міцніші та легші, ніж ті, якими грали Машини батьки.
Піс
На жаль, ми так і не вигадали, які нанотехнології використовуватиме наш пес. Тож залишаємо це питання Вам, нашим читачам.
Підсумки
Як бачимо, нанотехнології значною мірою змінили життя наших героїв. Завдяки нанотехнологіям спростилася їхня робота, посилилися людські навички. Також нанотехнології стали новим джерелом дозвілля. З їхньою допомогою з'явилася можливість створювати високопродуктивні пристрої, ігри та інші розваги. Варто зазначити, що нанотехнології швидко розвиваються та охоплюють все більше сфер нашого життя.
Нанотехнології стали невід'ємною частиною повсякденного життя. Завдяки їм можливе те, що раніше було недосяжним. Сьогодні нанотехнології вже стосуються кожного. Ми лише відобразили найочевидніші.
Використані матеріали