Rusia isi propune ca pana in 2015 companiile autohtone din domeniul nanotehnologiei sa detina 4% din piata mondiala de profil. Aceasta ar insemna ca in acel an cifra de afaceri totala sa atinga nivelul de 110 miliarde de euro, a spus Leonid Melamed, conducatorul corporatiei de stat Rosnanoteh.
Pana in 2014, nanotehnologia va fi folosita la fabricarea a aproximativ 14% din produsele realizate in Rusia. Melamed a dat drept exemplu materialele compozite produse cu ajutorul nanotehnologiei, care reprezinta in prezent aproximativ 40% din productia Boeing.
Materialele care au fost create in Rusia sunt, potrivit oficialului rus, de doua ori mai durabile decat otelul si de patru ori mai usoare decat acesta.
Un handicap al Rusiei il reprezinta insa cifra redusa a investitiilor private in domeniul nanotehnologiei; in Statele Unite, de exemplu, anul trecut s-au realizat investitii private de 2 miliarde de euro, in timp ce in Rusia abia au atins cateva zeci de milioane de euro
miercuri, 28 aprilie 2010
luni, 26 aprilie 2010
Lumina, nanotehnologie si farmacodinamie
Amestec de nanoparticule. Cele de dimensiuni mai mici sunt topite la lungimea de unda de 800nm(stanga jos)eliberand medicamentul, celelalte ramanand intacte.Noul sistem este controlat extern si teoretic ar trebui sa poata transporta pana la 4 tipuri de molecule de medicament. Principiul de functionare este simplu, nanoparticulele de aur expuse la lumina infrarosie se topesc eliberand incarcaturile de medicament fixate de suprafata. Folosind noua tehnica propusa de cercetatorii de la MIT in frunte cu Hamad-Schifferli Kimberly, se cauta obtinerea unui "efect sinergistic cu mai mult de un drog in lupta impotriva multor boli precum cancerul si SIDA".
Nanoparticule de diferite forme raspund la infrarosii de diferite lungimi de unda. Utilizand corect lungimea de unda se pot controla timpul si locatia de eliberare pentru fiecare medicament in parte.
In jurnalul ACS Nano s-a publicat un studiu in care sunt descrise toate metodele si materialele de lucru. Echipa a construit 2 tipuri de nanoparticule de aur cu puncte de topire diferite, la lungimi de unda de 1100 nanometri si respectiv 800. S-au testat particule de aur incarcate cu ADN, fiecare nanoparticula avand o capacitate de transport destul de mare.
Urmeaza alte teste, de data aceasta cu medicamente si alte substante. Se considera ca pot fi obtinute pana la 4 forme geometrice diferite, fiecare putand sa elibereze "incarcatura" la lungimi de unda diferite.
sâmbătă, 24 aprilie 2010
IBM, 20 de ani de nanotehnologie
Apa – cea mai performanta nanotehnologie cunoscuta
Documentarul APA/вoла/Water/Aqua/Wasser/ sustine ca verificata organizarea apei in clustere, idee pe care am intalnit-o fara a o putea verifica. Experimentele lui Masaro Emoto, desi interesante, nu mi s-au parut chiar atat de elocvente. Pe de alta parte mai multe echipe de la diverse universitati din lume au cercetat acest aspect si au ajuns la concluzia ca apa este cea mai performanta nanotehnologie cunoscuta, avand memorie, si capacitate de procesare a informatiei. Evident ca apare speculatia ca oceanul planetar este… GEMMMA.
‘Gemma’ este una din ideile prezenta si in literatura romana SF, dar promovate de Isac Asimov cu succes in “Cutia Pandorei. Experimentul Isus”, si exploatata in multe filme SF sub forma notiuniii de ‘terraformare’.
In latina gemma inseamna mugure/samanta din care izvoraste viata. Gemma a fost conceputa fie in intregime artificiala ca o nava interstelara menita sa colonizeze la nivel primar universul calatorind ca o albina de la o planeta la alta, fie un organism viu si constient, avand aceeasi menire.
Memoria apei aduce lumina asupra unor aspecte mult mai grave ale poluarii, evidentiind impactul poluarii prin fapte si chiar prin ganduri negative. Apa circula si odata cu ea si informatia, fie ea buna sau rea.
Partea buna este ca putem folosi apa ca mesager pentru mesaje bune (a se vedea articolul ‘apa-cel mai comun medicament’) si ceea ce-mi place mie mai mult, da apa la moara si celor care considera ca un tratament este eficient indiferent daca cred sau nu in el. Eu personal cred ca de fapt credinta/gandul modifica… totul, inclusiv medicamentul si reactia organismului la el. Ganditi-va ca fachirii, care sunt maestri ai stapanirii gandului (etc,etc, hipnoza, bla-bla) nu au nici o problema in a neutraliza o otrava intrand in transa. Capacitatile organismului uman sunt cu adevarat uimitoare, DACA SUNT SUSTINUTE DE SPIRIT – altfel omul nu e decat o carcasa moarta.
Concluzia la care am ajuns este ca daca tot suntem apa, iar ceea ce mancam e tot apa, ‘bine-cuvantarea’ apei, a mancarii si a tuturor fiinteleor una pe alta este esentiala pentru armonie.
‘Gemma’ este una din ideile prezenta si in literatura romana SF, dar promovate de Isac Asimov cu succes in “Cutia Pandorei. Experimentul Isus”, si exploatata in multe filme SF sub forma notiuniii de ‘terraformare’.
In latina gemma inseamna mugure/samanta din care izvoraste viata. Gemma a fost conceputa fie in intregime artificiala ca o nava interstelara menita sa colonizeze la nivel primar universul calatorind ca o albina de la o planeta la alta, fie un organism viu si constient, avand aceeasi menire.
Memoria apei aduce lumina asupra unor aspecte mult mai grave ale poluarii, evidentiind impactul poluarii prin fapte si chiar prin ganduri negative. Apa circula si odata cu ea si informatia, fie ea buna sau rea.
Partea buna este ca putem folosi apa ca mesager pentru mesaje bune (a se vedea articolul ‘apa-cel mai comun medicament’) si ceea ce-mi place mie mai mult, da apa la moara si celor care considera ca un tratament este eficient indiferent daca cred sau nu in el. Eu personal cred ca de fapt credinta/gandul modifica… totul, inclusiv medicamentul si reactia organismului la el. Ganditi-va ca fachirii, care sunt maestri ai stapanirii gandului (etc,etc, hipnoza, bla-bla) nu au nici o problema in a neutraliza o otrava intrand in transa. Capacitatile organismului uman sunt cu adevarat uimitoare, DACA SUNT SUSTINUTE DE SPIRIT – altfel omul nu e decat o carcasa moarta.
Concluzia la care am ajuns este ca daca tot suntem apa, iar ceea ce mancam e tot apa, ‘bine-cuvantarea’ apei, a mancarii si a tuturor fiinteleor una pe alta este esentiala pentru armonie.
vineri, 23 aprilie 2010
Bateria din hârtie – nanotehnologie aplicată
La Universitatea Standford, un grup de cercetători au reuşit să creeze o baterie din hârtie de xerox. Ea a fost îmbibată cu o cerneală neagră în care se găsesc nanotuburi de carbon şi nanoconductori din argint. După ce a stat un timp într-un cuptor pentru ca apa din cerneală să se evapore, hârtia a căpătat conductivitate şi a putut fi încărcată cu energie electrică. În clipul de mai jos se poate vedea cum o bucată mică de hârtie este folosită pentru aprinderea unui LED. Conform celor care au lucrat la proiect, o baterie construită astfel suportă 40.000 de ciclii încărcare/descărcare, depăşind performanţa uneia Li-ion.
Primul avantaj evident al bateriei din hârtie este flexibilitatea. Ea se poate modela în multe forme şi dimensiuni. Mai mult, dacă hârtia tratată cu cerneala specială este îndoită sau mototolită, ea nu-şi pierde proprietăţile. Aşteptăm primele aplicaţii ale tehnologiei, care ar putea fi implementată în producţia de masă foarte rapid. Bateria din hârtie ar putea fi prima aplicaţie cu impact semnificativ a nanotehnologiei. Cât de subţiri ar deveni telefoanele mobile dacă bateria ar avea grosimea mai multor straturi de hârtie xerox?
Primul avantaj evident al bateriei din hârtie este flexibilitatea. Ea se poate modela în multe forme şi dimensiuni. Mai mult, dacă hârtia tratată cu cerneala specială este îndoită sau mototolită, ea nu-şi pierde proprietăţile. Aşteptăm primele aplicaţii ale tehnologiei, care ar putea fi implementată în producţia de masă foarte rapid. Bateria din hârtie ar putea fi prima aplicaţie cu impact semnificativ a nanotehnologiei. Cât de subţiri ar deveni telefoanele mobile dacă bateria ar avea grosimea mai multor straturi de hârtie xerox?
luni, 19 aprilie 2010
joi, 15 aprilie 2010
Nemurire...Omul care va trai 1000 de ani se afla deja printre noi
„Prima persoana din istoria omenirii care sa traiasca 1000 de ani exista deja printre noi... Fie ca realizam sau nu, exceptand accidentele si sinuciderile, majoritatea persoanelor care au atins 40 de ani sau mai putin, se pot astepta sa traiasca secole de aici incolo” – Aubrey de grey, genetician in cadrul Universitatii Cambridge.
Ar putea parea o opinie mai mult decat optimista, dar omul de stiinta britanic este sustinut de zeci de alti cercetatori aflati in cautarea unei fantani a tineretii vesnice. In fapt, un numar tot mai mare de geneticieni, doctori, si experti in nanotehnologie insista asupra faptului ca imbatranirea poate deveni un proces reversibil."Acum 20 de ani, simpla idee a intineririi pe cale stiintifica ar fi parut o bizarerie numai buna pentru revistele de scandal. Astazi, aceasta teorie se dovedeste cat se poate de fundamentata", afirma si Michael Rose, profesor de biologie evolutionara din cadrul Universitatii din California.
Chiar si guvernul SUA a decis ca eforturile oamenilor de stiinta merita sustinute financiar in acest domeniu si aloca anual circa 2,4 miliarde de dolari cercetarilor. Pana acum, oamenii de stiinta au reusit sa reduca procesul de imbatranire la forme de viata inferioare si mai este doar un pas pana la obtinerea acestui efect si la mamifere.
"Exista foarte multe cai prin care imbatranirea poate fi stopata. Avem doar nevoie de timp. Sa spunem ca in doua decenii, maxim, boala batranetii va fi complet eradicata", concluzioneaza Robert Freitas, expert in nanotehnologie din Palo Alto, California.
Sursa: descopera.ro
Spray-ul cu nanotehnologie, produsul de curatat al viitorului
Un spray inventat de cercetatorii turci tine la distanta bacteriile, petele si pastreaza parbrizul curat chiar si pe viscol. Nanopool, firma germana care detine drepturile inventiei turcesti, sustine ca spray-ul produs cu ajutorul nanotehnologiei va tine casele, spitalele, si scolile mai curate.
O simpla pulverizare a unei pelicule din fibra de sticla indeparteaza bacteriile periculose de pe toate tipurile de suprafete, protejeaza hainele impotriva petelor si mentine gustul nealterat al vinului, scrie „The Daily Mail”. Solutia-minune pe baza de siliciu, curata cuptoarele si baile numaidecat, iar un singur spray ii poate fi suficient unei gospodine pe durata unui an.
Utilizat pentru curatarea parbrizului, spray-ul Nanopool face ca apa sau zapada sa alunece de pe geam, astfel incat soferii sa nu mai fie nevoiti sa foloseasca stergatoarele in timp ce conduc. In amestec cu apa sau cu alcoolul, pulverizat pe podea in salonul unui spital sau in baia de acasa, de pilda, sprayul lasa o pelicula foarte fina, de sute de ori mai subtire decat un fir de par.
Potrivit jurnalistilor britanici, Nanopool nu numai ca indeparteaza apa, bacteriile sau murdaria, ci este rezistent si la caldura sau la actiunea razelor ultraviolete, fiind imposibil de observat cu ochiul liber. Mai mult, spre deosebire de substantele chimice de inalbire spray-ul este prietenos si cu mediul inconjurator, iar o pulverizare actioneaza mai multe luni.
Spray-ul va fi lansat pe piata din Marea Britanie in aceasta primavara si va costa circa 5 lire sterline (aproape 6 euro). Cu toate ca pretul este mai piperat decat cel al altor produse de curatare, reprezentantii companiei sustin ca acesta trebuie raportat la rezultatele de lunga durata ale produsului.
O simpla pulverizare a unei pelicule din fibra de sticla indeparteaza bacteriile periculose de pe toate tipurile de suprafete, protejeaza hainele impotriva petelor si mentine gustul nealterat al vinului, scrie „The Daily Mail”. Solutia-minune pe baza de siliciu, curata cuptoarele si baile numaidecat, iar un singur spray ii poate fi suficient unei gospodine pe durata unui an.
Utilizat pentru curatarea parbrizului, spray-ul Nanopool face ca apa sau zapada sa alunece de pe geam, astfel incat soferii sa nu mai fie nevoiti sa foloseasca stergatoarele in timp ce conduc. In amestec cu apa sau cu alcoolul, pulverizat pe podea in salonul unui spital sau in baia de acasa, de pilda, sprayul lasa o pelicula foarte fina, de sute de ori mai subtire decat un fir de par.
Potrivit jurnalistilor britanici, Nanopool nu numai ca indeparteaza apa, bacteriile sau murdaria, ci este rezistent si la caldura sau la actiunea razelor ultraviolete, fiind imposibil de observat cu ochiul liber. Mai mult, spre deosebire de substantele chimice de inalbire spray-ul este prietenos si cu mediul inconjurator, iar o pulverizare actioneaza mai multe luni.
Spray-ul va fi lansat pe piata din Marea Britanie in aceasta primavara si va costa circa 5 lire sterline (aproape 6 euro). Cu toate ca pretul este mai piperat decat cel al altor produse de curatare, reprezentantii companiei sustin ca acesta trebuie raportat la rezultatele de lunga durata ale produsului.
duminică, 11 aprilie 2010
Nanotehnologie
de la Mihai Budiu
Dicţionarul Webster defineşte cuvîntul ``nanotehnologie'' ca ``arta manipulării unor dispozitive minuscule, de dimensiuni moleculare''. Guvernul american însă a investit anul trecut jumătate de miliard de dolari în cercetarea din domeniul nanotehnologiilor, în încercarea de a transforma-o dintr-o ``artă'' într-o ``ştiinţă''. Ca urmare, activitatea de cercetare din domeniu este prodigioasă; în secţiunea despre alte surse de informaţie ofer cîteva legături care vă pot ghida spre paginile de web ale unora dintre cele mai renumite laboratoare. Progresele rapide, mai ales din chimie, au pus la-ndemîna cercetătorilor o seamă de unelte miniaturale minunate.
În această secţiune voi trece în revistă unele dintre dispozitivele minuscule care se anunţă a fi potrivite pe post de componente ale unui dispozitiv de calcul; nanotehnologia ca domeniu se ocupă de multe alte lucruri, pe care le voi ignora. Chiar şi printre dispozitivele nano-electronice, este imposibil de făcut o enumerare exhaustivă, aşa că mă voi mulţumi doar să ilustrez cu exemple reprezentative.
Al doilea ingredient de care avem nevoie este un comutator, care poate închide şi deschide circuite. Din fericire şi pentru acest dispozitiv există o pletoră de alternative; în figura 2(a) este schema unui astfel de comutator; fiecare biluţă este un atom.
În figura 2(b) avem micro-fotografia unui astfel de comutator cuplat cu două nano-sîrme. Cum putem poziţiona atît de precis comutatorul? Prin procedee chimice simple:
Faptul că putem construi sîrme izolate şi legate prin comutatoare nu este însă suficient pentru a construi circuite complexe. Trebuie sa fim capabili să construim în mod eficient (în paralel) multe astfel de sîrme cuplate cu comutatoare. Din fericire chimiştii au descoperit un fenomen care ne oferă soluţia într-un mod aproape miraculos. Acest fenomen se numeşte auto-asamblare (self-assembly). Una din formele sale se manifestă astfel: facem o soluţie cu un anumit tip de molecule. În soluţie muiem un suport. Încălzim soluţia, extragem suportul şi în mod spontan, fără vreun control dinafară, moleculele din soluţie se aşează pe substrat într-o structură aproape regulată, paralele între ele. În felul acesta putem construi simultan zeci sau sute de sîrme paralele, aflate la distanţe foarte mici una de alta.
Dicţionarul Webster defineşte cuvîntul ``nanotehnologie'' ca ``arta manipulării unor dispozitive minuscule, de dimensiuni moleculare''. Guvernul american însă a investit anul trecut jumătate de miliard de dolari în cercetarea din domeniul nanotehnologiilor, în încercarea de a transforma-o dintr-o ``artă'' într-o ``ştiinţă''. Ca urmare, activitatea de cercetare din domeniu este prodigioasă; în secţiunea despre alte surse de informaţie ofer cîteva legături care vă pot ghida spre paginile de web ale unora dintre cele mai renumite laboratoare. Progresele rapide, mai ales din chimie, au pus la-ndemîna cercetătorilor o seamă de unelte miniaturale minunate.
În această secţiune voi trece în revistă unele dintre dispozitivele minuscule care se anunţă a fi potrivite pe post de componente ale unui dispozitiv de calcul; nanotehnologia ca domeniu se ocupă de multe alte lucruri, pe care le voi ignora. Chiar şi printre dispozitivele nano-electronice, este imposibil de făcut o enumerare exhaustivă, aşa că mă voi mulţumi doar să ilustrez cu exemple reprezentative.
Componente
Primul ingredient necesar pentru a construi circuite la scară moleculară este... sîrma. Astfel de sîrme trebuie să fie foarte subţiri, lungi, rezistente mecanic, şi să aibă o conductanţă electrică bună. Din fericire chimiştii au descoperit o serie de molecule care au exact proprietăţile necesare. Figura 1 este ilustraţia unui fragment din cea mai celebră dintre moleculele descoperite, nanotubul de carbon. |
 |
- Fabricăm cele două sîrme separat;
- Înmuiem una dintre sîrme într-o soluţie care conţine molecule-comutator;
- Suprapunem cele două sîrme aproximativ în unghi drept.
Faptul că putem construi sîrme izolate şi legate prin comutatoare nu este însă suficient pentru a construi circuite complexe. Trebuie sa fim capabili să construim în mod eficient (în paralel) multe astfel de sîrme cuplate cu comutatoare. Din fericire chimiştii au descoperit un fenomen care ne oferă soluţia într-un mod aproape miraculos. Acest fenomen se numeşte auto-asamblare (self-assembly). Una din formele sale se manifestă astfel: facem o soluţie cu un anumit tip de molecule. În soluţie muiem un suport. Încălzim soluţia, extragem suportul şi în mod spontan, fără vreun control dinafară, moleculele din soluţie se aşează pe substrat într-o structură aproape regulată, paralele între ele. În felul acesta putem construi simultan zeci sau sute de sîrme paralele, aflate la distanţe foarte mici una de alta.
Trăsături
Auto-asamblarea este un procedeu foarte ieftin de construcţie a unor structuri minuscule. Cu toate acestea, trebuie să realizăm cîteva dintre limitările sale inerente:- Folosind auto-asamblare nu putem construi structuri neregulate, aperiodice. Circuitele integrate fabricate prin tehnologie CMOS sunt însă structuri neregulate. Va trebui deci să renunţăm la modelul circuitelor integrate digitale CMOS.
- Cel puţin în viitorul apropiat, folosind auto-asamblare afirmăm că este practic imposibil de construit un dispozitiv cu trei terminale, cum este tranzistorul. La dimensiuni moleculare este imposibil de coordonat simultan poziţia a trei sîrme pentru a le face să se întîlnească aproximativ în acelaşi loc. Folosind manipulări minuţioase sub un microscop electronic putem construi un tranzistor, dar afirmaţia noastră este că nu putem construi în mod automat şi paralel milioane de tranzistori. Tranzistorul este însă ingredientul fundamental al circuitelor integrate digitale CMOS, care nu pot fi concepute în absenţa sa! Cum vom putea atunci construi circuite integrate digitale? Pentru a putea răspunde la această întrebare trebuie din nou să renunţăm la metodele tradiţionale. Din fericire răspunsul se poate găsi dacă răsfoim publicaţii vechi, îngropate în praf prin biblioteci: la începutul aniilor '50, înainte de inventarea tranzistorului, pentru o vreme cercetătorii au studiat o metodă alternativă de a construi porţi logice, folosind numai diode şi rezistenţe. Figura 3(a) arată implementarea unei porţi logice ``şi'' folosind diode şi rezistori, pe cînd figura 3(b) arată cum acest circuit poate fi implementat folosind nanotehnologia. Acest mod de a construi circuite a fost abandonat după apariţia tranzistorului, pentru că consumă prea mult curent şi este mai ineficient. Cu toate acestea, consumul dispozitivelor nanoelectronice este minuscul, putînd face acest model viabil din nou.
Figura 3: (a) O poartă logică ``şi'' implementată cu diode şi rezistenţe. Cînd una dintre intrări are tensiune joasă, dioda corespunzătoare conduce, deci tensiunea la ieşire este şi ea joasă. Cînd ambele intrări au un potenţial ridicat, nici una din diode nu conduce, şi potenţialul la ieşire este ridicat. Dacă asociem un potenţial ridicat cu valoarea logica ``1'', am obţinut astfel funcţionalitatea unei porţi logice ``şi''. (b) Implementarea porţii logice folosind nano-sîrme şi nano-comutatoare. Observaţi structura regulată şi folosirea exclusivă a sîrmelor care se încrucişează aproximativ la unghi drept. - În circuitele integrate digitale tranzistorul are un rol dublu: serveşte la implementarea porţilor logice şi amplifică semnalul electric care se degradează. Am văzut că prima funcţionalitate poate fi înlocuită în nano-circuite folosind diode. Avem însă nevoie şi de amplificatoare la scară moleculară. Grupul de cercetare din care fac parte a propus un astfel de dispozitiv care are simultan trei funcţii:
- Amplifică semnalul electric restaurîndu-l la valoarea normală;
- Oferă sincronizare cu un semnal de ceas;
- Poate fi folosit pe post de element de memorie.
- În fine, cînd avem structuri atît de mici este inevitabil să avem o cantitate ne-neglijabilă de defecţiuni. Mici fluctuaţii termodinamice, un grăunte de praf, vor perturba imediat regularitatea sîrmelor şi comutatoarelor. Circuitele integrate digitale clasice trebuie să fie perfecte; după fabricaţie fiecare este testat extensiv şi cele cu defecţiuni sunt aruncate. Această metodologie va fi inaplicabilă nano-circuitelor, pentru că densitatea de defecţiuni va face existenţa unui circuit perfect practic imposibilă. În secţiunea următoare vom sugera însă o soluţie pentru această ultimă problemă.
Bulgaria va deschide primul centru de cercetare in nanotehnologie din Europa Centrala si de Est
Guvernul din Bulgaria va deschide, impreună cu IBM, primul centru de cercetare in domeniul nanotehnologiei din Europa Centrala si de Est, care va avea un capital de peste 35 milioane de dolari.Bulgaria a anuntat la începutul acestui an ca va deschide un astfel de centru si a ales ulterior IBM drept partener, initiativa facand parte din programul de consolidare a economiei bulgare in plan competitiv.
Tehnologiile la scară nano (elemente de 100.000 de ori mai subtiri decat un fir de par uman) sunt utilizate in prezent la procesul de fabricare a multor bunuri de consum, de la componente pentru automobile, la lenjerie sau cosmetice.
Criza economica globala a pus capat perioadei de dezvoltare economica accelerata a Bulgariei, dominata de investitii in imobiliare, constructii si servicii financiare.
Guvernul de la Sofia incearca sa transforme Bulgaria intr-o destinatie atractiva pentru investitii in dezvoltarea de inalte tehnologii.
vineri, 9 aprilie 2010
Nanotehnologie - previziuni pana in 2025
Un studiu („Nano2Life”) al Universtitatii din Tel-Aviv, efectuat in randul a 139 de respondenti (experti sau persoane familiarizate cu domeniul) din 30 de tari – inclusiv din Romania -, arata tendintele pentru evolutia nanobiotehnologiilor in urmatoarele doua decenii. Iata, pe scurt, cum vad expertii progresul tehnologic:
In perioada 2006-2010 sunt sanse mari de aparitie a urmatoarelor tehnologii:
• Suprafete inteligente si adaptabile la nivel nano ca elemente de baza pentru biodetectie;
• Nanoagenti utilizati pentru analiza si diagnoza intracelulara fara afectarea functionarii normale a celulei gazda.
2011-2015:
• Nanomateriale care sa inlocuiasca materiale actuale, de exemplu polimerii;
• Medicamentele cu tinta bazate pe nanoparticule devin un instrument standard (pentru scopuri terapeutice, cresterea performantei);
• Sondele inteligente (care se lumineaza cand isi ating tinta) sunt practic utilizate pentru diagnosticele in-vivo;
• Nanoinstrumentele (ca de exemplu pensetele optice) sunt folosite in interiorul celulelor pastrandu-se integritatea si activitatea celulei;
• Nanolaboratoarele sunt larg folosite pentru aplicatii diferite, in sectoare diverse, inclusiv in gospodarie;
• Circuite integrate pe baza de ADN avand ca scop diagnosticele specifice in practica curenta a spitalelor;
• Testele in vitro bazate pe biocipuri inlocuiesc testele pe animale pentru diferite aplicatii (de exemplu in farmacie, cosmetica);
• Biosenzorii pentru detectarea unei singure molecule, bazati pe dispozitive nano (de exemplu nanotuburile) sunt disponibile in comert;
• Autoasamblarea este larg implementata ca tehnica pentru dezvoltarea materialelor si dispozitivelor;
• Cipurile bazate pe biomolecule ca elemente active sunt fabricate pe scara comerciala;
• Cipurile nanoelectronice sunt fabricate pe scara comerciala folosind ADN sau peptide.
2016-2020:
• Procesele funamentale ale ciclului celular sunt cunoscute in mare parte;
• Organele umane pot fi dezvoltate in vitro datorita progreselor nanobiotehnologice;
• Motoare biomoleculare sunt utilizate in nano si microsisteme;
• Publicul larg foloseste in scop personal biocipurile;
• Sistemele artificiale detin abilitati de autoreparare.
Cca. 2025:
• Se folosesc in mod curent nanomasini pentru terapie si diagnoza in interiorul corpului.
In perioada 2006-2010 sunt sanse mari de aparitie a urmatoarelor tehnologii:
• Suprafete inteligente si adaptabile la nivel nano ca elemente de baza pentru biodetectie;
• Nanoagenti utilizati pentru analiza si diagnoza intracelulara fara afectarea functionarii normale a celulei gazda.
2011-2015:
• Nanomateriale care sa inlocuiasca materiale actuale, de exemplu polimerii;
• Medicamentele cu tinta bazate pe nanoparticule devin un instrument standard (pentru scopuri terapeutice, cresterea performantei);
• Sondele inteligente (care se lumineaza cand isi ating tinta) sunt practic utilizate pentru diagnosticele in-vivo;
• Nanoinstrumentele (ca de exemplu pensetele optice) sunt folosite in interiorul celulelor pastrandu-se integritatea si activitatea celulei;
• Nanolaboratoarele sunt larg folosite pentru aplicatii diferite, in sectoare diverse, inclusiv in gospodarie;
• Circuite integrate pe baza de ADN avand ca scop diagnosticele specifice in practica curenta a spitalelor;
• Testele in vitro bazate pe biocipuri inlocuiesc testele pe animale pentru diferite aplicatii (de exemplu in farmacie, cosmetica);
• Biosenzorii pentru detectarea unei singure molecule, bazati pe dispozitive nano (de exemplu nanotuburile) sunt disponibile in comert;
• Autoasamblarea este larg implementata ca tehnica pentru dezvoltarea materialelor si dispozitivelor;
• Cipurile bazate pe biomolecule ca elemente active sunt fabricate pe scara comerciala;
• Cipurile nanoelectronice sunt fabricate pe scara comerciala folosind ADN sau peptide.
2016-2020:
• Procesele funamentale ale ciclului celular sunt cunoscute in mare parte;
• Organele umane pot fi dezvoltate in vitro datorita progreselor nanobiotehnologice;
• Motoare biomoleculare sunt utilizate in nano si microsisteme;
• Publicul larg foloseste in scop personal biocipurile;
• Sistemele artificiale detin abilitati de autoreparare.
Cca. 2025:
• Se folosesc in mod curent nanomasini pentru terapie si diagnoza in interiorul corpului.
ADN-ul folosit in nanotehnologie
Elementele circuitelor integrate pe baza de silicon au in jur de 65 de nanometri. Cercetatorii de la universitatea Duke din Statele Unite au reusit sa creeze elemente masurand intre 5 si 10 nanometri, aplicand o noua tehnologie care in loc de silicon implica folosirea ADN-ului.
Pentru a demonstra noua tehnologie cercetatorii au produs nu mai putin de cateva trilioane de placute microscopice care aveau inscriptionate pe ele literele A, D si N. Acest lucru este posibil datorita proprietatilor ADN-ului, care face posibil ca un numar foarte mare de fragmente de ADN sa se poata prinde unele de altele (precum si de anumite proteine) numai intr-un anumit mod specificat. In acest fel, punand la un loc un numar foarte mare de fragmente ADN de mai multe tipuri, sunt obtinute trilioane de placute care au structura dorita - in acest caz, cu titlu de exemplu, placutele avand inscriptionate pe ele literele A, D, N.
"Procesulpe care l-am descris face posibila crearea de latici - cu ce model specificam noi - de cel putin zece ori mai mici decat cele produse prin care mai performate tehnici de litografiere din prezent", a declarat Thom LaBen, unul dintre autorii articolului care va aparea in volumul 45 al revistei Angewandte Chemie. "In plus, din cauza ca folosim ADN-ul, 'caramizile' se auto-asambleaza, ceea ce ne permite sa cream simultan trilioane de copii ale unei structuri".
Fiecare 'caramida' arata ca o cruce formata din fragmente de ADN, avand in centru un fragment de ADN circular care se fixeaza pe o alta molecula care apoi se conecteaza la o anumita proteina. Fiecare brat al crucii are in jur de 10 nanometri si are la capat o baza a ADN-ului si in consecinta nu se poate lega decat de capatul unei anumite alte cruci (care are la capatul ei baza complementara). In acest fel, atunci cand sunt puse toate la un loc, 'caramizile' se leaga unele de altele automat in forma dorita.
Problema de a gasi cum trebuie sa fie fiecare fragment de ADN pentru fiecare 'caramida' in parte in asa fel incat ele sa nu se lege unele de altele decat asa cum trebuie s-a dovedit o problema matematica destul de complicata dat fiind numarul foarte mare de combinatii posibile si numarul foarte mare de fragmente de ADN.
"Am avut nevoie de trei sute de computere pe care sa rulam un program timp de doua saptamani pentru a obtine raspunsul", a spus Christopher Dwyer, cel care a fost responsabil de ducerea la bun sfarsit a aceastei parti a proiectului.
In acest fel ei au reusit pana la urma sa gaseasca combinatia optima de fragmente de ADN care sa duca la rezultatul dorit. Ei au creat o serie caroiaje 4x4 de astfel de mici caramizi, apoi au atasat cate o proteina in anumite locuri din caroiaj. De pilda, pentru a obtine litera D, au atasat proteinele in pozitiile 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 12, 14 si 15.
Deocamdata nu a fost creat nici un circuit pe un astfel de caroiaj, insa in viitor cercetatorii planuiesc sa construiasca unele mai mari si sa le populeze cu molecule care conduc electronii sau fotonii pentru a crea astfel circuite electrice sau optice care apoi sa poata fi folosite pentru a construi chipuri. De asemenea, ei mai au de gand sa foloseasca acesta metoda si pentru a construi senzori.
Image credits: Wiley-VCH 2005
Pentru a demonstra noua tehnologie cercetatorii au produs nu mai putin de cateva trilioane de placute microscopice care aveau inscriptionate pe ele literele A, D si N. Acest lucru este posibil datorita proprietatilor ADN-ului, care face posibil ca un numar foarte mare de fragmente de ADN sa se poata prinde unele de altele (precum si de anumite proteine) numai intr-un anumit mod specificat. In acest fel, punand la un loc un numar foarte mare de fragmente ADN de mai multe tipuri, sunt obtinute trilioane de placute care au structura dorita - in acest caz, cu titlu de exemplu, placutele avand inscriptionate pe ele literele A, D, N.
"Procesulpe care l-am descris face posibila crearea de latici - cu ce model specificam noi - de cel putin zece ori mai mici decat cele produse prin care mai performate tehnici de litografiere din prezent", a declarat Thom LaBen, unul dintre autorii articolului care va aparea in volumul 45 al revistei Angewandte Chemie. "In plus, din cauza ca folosim ADN-ul, 'caramizile' se auto-asambleaza, ceea ce ne permite sa cream simultan trilioane de copii ale unei structuri".
Fiecare 'caramida' arata ca o cruce formata din fragmente de ADN, avand in centru un fragment de ADN circular care se fixeaza pe o alta molecula care apoi se conecteaza la o anumita proteina. Fiecare brat al crucii are in jur de 10 nanometri si are la capat o baza a ADN-ului si in consecinta nu se poate lega decat de capatul unei anumite alte cruci (care are la capatul ei baza complementara). In acest fel, atunci cand sunt puse toate la un loc, 'caramizile' se leaga unele de altele automat in forma dorita.
Problema de a gasi cum trebuie sa fie fiecare fragment de ADN pentru fiecare 'caramida' in parte in asa fel incat ele sa nu se lege unele de altele decat asa cum trebuie s-a dovedit o problema matematica destul de complicata dat fiind numarul foarte mare de combinatii posibile si numarul foarte mare de fragmente de ADN.
"Am avut nevoie de trei sute de computere pe care sa rulam un program timp de doua saptamani pentru a obtine raspunsul", a spus Christopher Dwyer, cel care a fost responsabil de ducerea la bun sfarsit a aceastei parti a proiectului.In acest fel ei au reusit pana la urma sa gaseasca combinatia optima de fragmente de ADN care sa duca la rezultatul dorit. Ei au creat o serie caroiaje 4x4 de astfel de mici caramizi, apoi au atasat cate o proteina in anumite locuri din caroiaj. De pilda, pentru a obtine litera D, au atasat proteinele in pozitiile 1, 2, 3, 4, 5, 8, 9, 12, 14 si 15.
Deocamdata nu a fost creat nici un circuit pe un astfel de caroiaj, insa in viitor cercetatorii planuiesc sa construiasca unele mai mari si sa le populeze cu molecule care conduc electronii sau fotonii pentru a crea astfel circuite electrice sau optice care apoi sa poata fi folosite pentru a construi chipuri. De asemenea, ei mai au de gand sa foloseasca acesta metoda si pentru a construi senzori.Image credits: Wiley-VCH 2005
Nanotehnologia: “ingerii” microscopici ai viitorului
Roboti microscopici, subdimensionati incat sa poata patrunde insesizabil in corpul uman si sa se miste in voie, au inceput de ani buni sa fie ganditi, proiectati si realizati de oamenii de stiinta, in virtutea intrebuintarii lor intr-o varietate de scopuri. Intre acestea se disting obietivele medicale, precum tratarea cancerului, administrarea de medicamente si chiar cultivarea de noi celule si tesutiri, dar si scopuri mai largi, cum ar fi explorarea spatiului cosmic sau simpla imbunatatire a stilului de viata uman.
"Nanotehnologie" este un termen colectiv pentru dezvoltarile tehnologice la scara nanometrica. In sens larg, nanotehnologia reprezinta orice tehnologie al carei rezultat finit e de ordin nanometric: particule fine, sinteza chimica, microlitografie avansata etc. Intr-un sens restrans, nanotehnologia este orice tehnologie care se bazeaza pe abilitatea de a construi structuri complexe respectand specificatii la nivel atomic si folosindu-se de sinteza mecanica. Structurile nanometrice nu numai ca sunt foarte mici, ajungandu-se chiar pana la scara atomica in proiectarea lor, dar ele poseda unele proprietati total deosebite si neasteptate, in comparatie cu trasaturile aceleiasi substante luata la nivel macroscopic.
Medicii se confrunta adesea cu problematica executarii unor operatii complexe de micro-chirurgie pentre repararea vaselor de sange, pentru transplantarile de tesut sau pentru reatasarea membrelor sectionate. Intrucat astfel de proceduri sunt foarte complicate, chirurgia se dovedeste rareori solutia optima, avand un caracter prea invaziv si destule limitari. In curand insa, sistemul medical si mai ales cel chirurgical si-ar putea modifica stilul de abordare, capotand spre tehnologia nano, cea care va permite prestarea celor mai sinuoase sarcini medicale prin controlarea telecomandata a unor mecanisme robotice minuscule, capabile sa calatoreasca prin corpul omenesc, sa diagnosticheze afectiuni si sa le trateze.
La Universitatea Tonhuku din Japonia, inginerul Kazushi Ishiyama si grupul sau de cercetare au proiectat mici spirale rotative electronice, capacitate sa inoate prin fluidul celor mai subtiri vene organice. La nevoie, aceste dispozitive pot chiar penetra anumite tumori pentru a le suprima si pot livra substante medicale catre anumite tesuturi si organe. Gratie dimensiunilor reduse, nanobotii pot fi injectati in organism cu ajutorului unei seringi standard cu ac hipodermic, odata intrati in sistem reactionand impulsurilor exercitate cu ajutorul unui camp magnetic si al unei telecomenzi. Ishiyama considera ca aceste dispozitive si altele asemenea lor se vor dovedi extrem de eficiente din punct de vedere medical, mai ales in privinta indepartarii tumorilor cerebrale, foarte greu de operat pe cale clasica.
In loc sa se bazeze pe utilizarea unui camp magnetic pentru coordonarea miscarilor nanorobotilor, alti cercetatori creeaza dispozitive similare de diagnosticare si tratare a anumitor afectiuni, propulsate insa prin corp cu ajutorul unor motoare minuscule.
"Nanotehnologie" este un termen colectiv pentru dezvoltarile tehnologice la scara nanometrica. In sens larg, nanotehnologia reprezinta orice tehnologie al carei rezultat finit e de ordin nanometric: particule fine, sinteza chimica, microlitografie avansata etc. Intr-un sens restrans, nanotehnologia este orice tehnologie care se bazeaza pe abilitatea de a construi structuri complexe respectand specificatii la nivel atomic si folosindu-se de sinteza mecanica. Structurile nanometrice nu numai ca sunt foarte mici, ajungandu-se chiar pana la scara atomica in proiectarea lor, dar ele poseda unele proprietati total deosebite si neasteptate, in comparatie cu trasaturile aceleiasi substante luata la nivel macroscopic.
Medicii se confrunta adesea cu problematica executarii unor operatii complexe de micro-chirurgie pentre repararea vaselor de sange, pentru transplantarile de tesut sau pentru reatasarea membrelor sectionate. Intrucat astfel de proceduri sunt foarte complicate, chirurgia se dovedeste rareori solutia optima, avand un caracter prea invaziv si destule limitari. In curand insa, sistemul medical si mai ales cel chirurgical si-ar putea modifica stilul de abordare, capotand spre tehnologia nano, cea care va permite prestarea celor mai sinuoase sarcini medicale prin controlarea telecomandata a unor mecanisme robotice minuscule, capabile sa calatoreasca prin corpul omenesc, sa diagnosticheze afectiuni si sa le trateze.
La Universitatea Tonhuku din Japonia, inginerul Kazushi Ishiyama si grupul sau de cercetare au proiectat mici spirale rotative electronice, capacitate sa inoate prin fluidul celor mai subtiri vene organice. La nevoie, aceste dispozitive pot chiar penetra anumite tumori pentru a le suprima si pot livra substante medicale catre anumite tesuturi si organe. Gratie dimensiunilor reduse, nanobotii pot fi injectati in organism cu ajutorului unei seringi standard cu ac hipodermic, odata intrati in sistem reactionand impulsurilor exercitate cu ajutorul unui camp magnetic si al unei telecomenzi. Ishiyama considera ca aceste dispozitive si altele asemenea lor se vor dovedi extrem de eficiente din punct de vedere medical, mai ales in privinta indepartarii tumorilor cerebrale, foarte greu de operat pe cale clasica.
In loc sa se bazeze pe utilizarea unui camp magnetic pentru coordonarea miscarilor nanorobotilor, alti cercetatori creeaza dispozitive similare de diagnosticare si tratare a anumitor afectiuni, propulsate insa prin corp cu ajutorul unor motoare minuscule.
Primul telefon cu nanotehnologie!
Nokia Morph este un concept menit sa dea peste cap tot ce stiam despre telefonia mobila.
In primul rand, este un prototip, asa ca aparitia acestui, hai sa-i zicem pentru moment, gadget pe piata ar trebui sa fie mai incolo.
Nokia Research Center si Cambridge Nanoscience Centre au lucrat impreuna la acest prototip cu nanotehnologie.
Datorita nanotehnologiei, telefonul nu are cum sa se murdareasca, poate lua orice forma, fiind extrem de elastic si se incarca cu energie solara.
Nanotehnologie
Nanotehnologie este un termen colectiv pentru dezvoltăriile tehnologice la scară nanometrică. În sens larg, nanotehnologia reprezintă orice tehnologie al cărei rezultat finit e de ordin nanometric: particule fine, sinteză chimică, microlitografie avansată, ş.a.m.d. Într-un sens restrâns, nanotehnologia reprezintă orice tehnologie ce se bazează pe abilitatea de a construi structuri complexe respectând specificaţii la nivel atomic folosindu-se de sinteza mecanică. Structurile nanometrice nu numai că sunt foarte mici, ajungându-se chiar până la scara atomică, dar ele posedă unele proprietăţi total deosebite şi neaşteptate, în comparaţie cu aceeaşi substanţă luată la nivel macroscopic.
* lacuri de automobile cu calităţi superioare (rezistente; autorefacere la zgârieturi; cu darea în folosinţă încă din anul 2003)
* oglinzi retrovizoare care nu orbesc
* ferestre auto pe care apa nu condensează
* ferestre transparente pe tavanul auto care produc curent electric; altele care se întunecă după dorinţă
* îmbunătăţirea proprietăţilor materialelor de lucru
* substanţe adezive (lipiciuri) care, supuse de ex. la microunde, permit şi dezlipirea fără probleme a două piese metalice
* pneuri auto cu calităţi îmbunătăţite prin reducerea frecărilor interne.
* faruri auto eficiente
* lacuri de automobile care-şi pot schimba culoarea
* caroserii de automobile, precum şi aripi de avion care-şi pot modifica forma după cerinţele aerodinamice momentane
* amortizoare auto la care viscozitatea lichidului se lasă reglată instantaneu după necesităţi
* motoare fără uzură/frecări; motoare cu consum redus de combustibil
* catalizatoare şi acumultoare auto mai eficiente
* ferestre auto care se pot întuneca după dorinţă
* materiale uşor de întreţinut, de ex. stofe care nu se murdăresc, nu se îmbâcsesc, nu prind miros sau nu se udă
* noi metode de fabricare a LED-urilor, pentru mărirea eficienţei şi durabilităţii
* computerul molecular.
Nanotehnologii implementate în practică
Câteva exemple de nanotehnologii care sunt deja realizate şi folosite în practică, chiar dacă sunt încă scumpe (ianuarie 2009):* lacuri de automobile cu calităţi superioare (rezistente; autorefacere la zgârieturi; cu darea în folosinţă încă din anul 2003)
* oglinzi retrovizoare care nu orbesc
* ferestre auto pe care apa nu condensează
* ferestre transparente pe tavanul auto care produc curent electric; altele care se întunecă după dorinţă
* îmbunătăţirea proprietăţilor materialelor de lucru
* substanţe adezive (lipiciuri) care, supuse de ex. la microunde, permit şi dezlipirea fără probleme a două piese metalice
* pneuri auto cu calităţi îmbunătăţite prin reducerea frecărilor interne.
Cum va ajuta nanotehnologia OMUL
Nanitii for fi utilizati in medicina, ei putand fi programati sa inlocuiasca celulele bolnave.Problema omenirii va fi pe mana carui "om de stiinta" va pica.Nanotehnologii imaginabile în viitor
* faruri auto eficiente
* lacuri de automobile care-şi pot schimba culoarea
* caroserii de automobile, precum şi aripi de avion care-şi pot modifica forma după cerinţele aerodinamice momentane
* amortizoare auto la care viscozitatea lichidului se lasă reglată instantaneu după necesităţi
* motoare fără uzură/frecări; motoare cu consum redus de combustibil
* catalizatoare şi acumultoare auto mai eficiente
* ferestre auto care se pot întuneca după dorinţă
* materiale uşor de întreţinut, de ex. stofe care nu se murdăresc, nu se îmbâcsesc, nu prind miros sau nu se udă
* noi metode de fabricare a LED-urilor, pentru mărirea eficienţei şi durabilităţii
* computerul molecular.
Abonați-vă la:
Postări (Atom)