为什么纳米技术不仅仅是一个流行词

为什么纳米技术不仅仅是一个流行词 悬浮液中金纳米颗粒的颜色根据纳米颗粒的大小而变化。 Valeg96, CC BY

“纳米技术”这个词让你想起什么?

我度过了一周的最好时光 说起 术语“纳米技术”以及它是否是真实的领域,是否真实。

从最简单的意义上说,纳米技术意味着使用十亿分之一米的材料。 前缀“纳米”指的是十亿分之一:它是科学测量尺度的一部分。

我使用术语纳米技术作为描述我的研究领域的方便的全部术语。 我的研究是制造可以用作微小胶囊的纳米粒子,将药物输送到细胞。 我使用蛋白质和一系列金纳米粒子来尝试实现这一目标。

卖纳米技术

像许多科学和学术术语一样,纳米技术(也称为“纳米”)在大众媒体中被过度使用,过度使用。

化妆品公司用“纳米技术”宣传产品 - 也许希望传达那些微小的机器人正在修复你的皮肤。 然而,这些产品更可能只包括脂质体 - 脂质的微小双层气泡。 它们是纳米粒子,不是我们从科幻小说中想象的纳米机器人。

在此 塔塔Nano 汽车在印度,和苹果的 的iPod Nano 音乐播放器也使用前缀“nano”。 它变成了一个方便的前缀,就像“微观”和“智能”被过度使用和有效无意义的营销术语一样。

为了使事情进一步复杂化,纳米技术和纳米科学现在普遍成为“将世界变成灰色粘性的微型机器人“ 要么 微不足道的无形威胁 我们 健康 和环境。

确实有一些 关心 围绕不正确处置的纳米材料的潜在环境影响。 纳米材料的毒理学和围绕其使用和处置的监管问题是一个持续的讨论。

但是,作为科学传播者和科学家,看到“纳米”一词在某些方面被使用是令人沮丧的 - 不是因为缺乏幽默,而是因为需要付出大量努力来对抗这些误解,这往往与以下方面不相称:他们被误用了。

“纳米”是什么意思吗?

纳米技术这个术语适用于所有事物,因此没有任何意义吗? 虽然纳米是广告和媒体的流行语,但对科学中的内容有了更具体的理解 - 或者更确切地说,是工程学。

纳米技术是一个广泛的领域,涵盖研究和发明,利用纳米尺度发生的量子效应 - 即纳米或十亿分之一米。

由于材料和颗粒的大小 在这个水平,量子效应在纳米尺度上变得更加明显,并且可以用于生成全新的,更薄的材料。

术语“量子效应“这里指的是塑造熔点,荧光,电导率和化学反应性的材料的性质。

例如,在纳米级,有新的光学性质 - 即光和材料之间的反应 - 可用于诸如 nanobarcoding.

纳米技术利用这些特性制造新材料和设备 - 任何来自软电子产品, 等离子体超晶格 (与光相互作用的超薄纳米材料),金,银和聚合物纳米粒子,纳米线等。

事实上,生物分子和病毒是原始的,全天然的纳米技术。 DNA等生物分子可以存储生命的遗传密码,但DNA的结构可以用来生成纳米线,DNA可以用作粒子之间的桥梁。 将它们连接在一起.

蛋白质可用作支架以制造称为金属结构的金属结构 金属有机骨架 可以用作过滤器或用于提供治疗,仅举两个应用。

我们还可以使用金和银等无机材料制作材料 - 现在有笔可以让您绘制纳米线电路。

防晒 纳米粒子,和 银纳米粒子 在许多日常用品中用作抗菌剂。 锂电池使用纳米技术以获得更好的存储:事实上,纳米技术对于改进至关重要 电池性能和容量.

纳米技术可用于小型化设备并改善其性能。 我们现在拥有可以在现场使用的手持式DNA测序仪。 我们不再需要将样品送回实验室并等待结果 - 我们可以在现场对DNA进行测序,这要归功于智能使用 小型化设备中的蛋白质.

大多数纳米技术研究是跨学科的(结合不同的专业知识),甚至跨学科(跨越许多科学领域)。 它需要您深入研究化学(无机和有机),电子学,分析化学,表面化学,蛋白质化学和结构,核酸化学(DNA和RNA),脂质(脂肪)和更多技术。

因此,在描述涉及许多学科的此类研究时,通常更容易使用全能术语“纳米技术”。

我们使用材料的纳米级属性,创造力和创造性来创造新的技术,新材料,新结构,并且可能在未来,新的生存方式。

可以这样想:如果要缩小设备,可以使这些设备的组件更小。 纳米技术只使用纳米尺寸的元件来构建这些器件,使用这种规模突出的量子效应。

纳米技术将所有这些功能集中在一起,以用于有用的应用。

纳米不是所有'BS'

在煤炭领域,研究主要是有趣的想法,需要繁琐的优化; 试图从自下而上的过程(即纳米尺度的建筑)制造微小的物品而不是自上而下(精炼现有的材料)。

在纳米技术中,我们不必将大型材料分解成小块,我们尝试使用化学方法从下往上生成它们。 这种工作可能很无聊,但是当它第一次起作用时,它就像魔术一样。

所以纳米技术有时可以像埃隆马斯克一样 默示,是一个“BS”全能术语。

但它也是许多科学家和工程师每天工作的领域,许多大学都承认这一点。 这是一个不断发展,蓬勃发展的领域,充满了令人兴奋和智能的新发明。

在许多方面,这是一种真正认真的尝试,将有机和无机结合在一起,成为模仿自然精致细化的设备。 这很难 - 令人振奋。谈话

关于作者

Upulie Divisekera,博士候选人, 蒙纳士大学

本文重新发表 谈话 根据知识共享许可。 阅读 原创文章.

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