关于纳米技术你应该知道的5件事

由:Eric Seeger.

这是通过电子显微镜(并放大)看到的纳米版圣经(希伯来文)中的一页。以色列研究人员将整个《圣经》放在一块0.5平方毫米的硅片上。"width=
这是通过电子显微镜(并放大)看到的纳米版圣经(希伯来文)中的一页。以色列研究人员将整个《圣经》放在一块0.5平方毫米的硅片上。
兹通过盖蒂图片社

这里有一个谜题:什么东西小到你看不见,但它足够智能,可以运行你的iPad或阻止癌症?如果你的答案是显微镜下的桑杰·古普塔博士(Sanjay Gupta),嗯,你是对的——以一种奇怪的方式。但我们想要的答案是纳米技术

无论我们对纳米技术了解多少,它仍然是一个谜。我们看不见它,也感觉不到它。科学家们说,这将会出现在我们的医学中,但想到一种仅用纳米测量的东西会拯救你的生命,这就很奇怪了。

广告

我们是否在日常生活中使用它,甚至没有意识到它?更好的是,纳米技术在哪里?未来正在发生,而我们甚至都没有意识到吗?这些问题的答案是:是的,到处都是。纳米技术已经在消费品,医疗,以及食物行业等等。事实上,它越来越难以跟踪纳米技术的位置。事实是,这项技术的潜力无处可达。许多大突破仍在实验室中努力。只有一些最简单的纳米技术形式真的来到市场。

所以,请与我们一起编写纳米尺度的小抄,并查看一些可能已经出现在你的世界中的纳米技术,以及一些可能即将出现的纳米技术。

有一天,它可能会救你的命

图中是来自人类结缔组织的癌细胞。金纳米星可能是成功对抗这种慢性杀手的一种选择。"width=
图中是来自人类结缔组织的癌细胞。金纳米星可能是成功对抗这种慢性杀手的一种选择。
图片礼貌国家癌症研究所

医学可能是纳米技术应用的最令人兴奋的领域。以癌症为例,许多不同的治疗方法正在开发中,以在细胞水平上攻击肿瘤。研究显示,使用金纳米颗粒治疗多种癌症有希望的结果。这些粒子被传送到肿瘤中,当用红外线照射时,它们会加热细胞激光【来源:平淡无奇].

交付是这些治疗的最大问题,特别是在避免健康的同时将纳米颗粒引导至恶性细胞。一旦送货系统被精制(无需容易!),这些颗粒可以创建一系列新的非侵入性治疗,杀死没有任何手术创伤的肿瘤。

广告

美国西北大学(Northwestern University)的科学家们正在开发的一种微小的金色恒星,可能是一种传输解决方案。它们的星形粒子被一种叫做DNA适体(一个DNA可以粘附于特定分子靶标的分子)。纳米条件被癌细胞外部的蛋白质吸引。蛋白质有助于将纳米大小的入侵者直接递送到细胞核。一旦附在核,激光器的光射出了来自纳米杆子的药物,它开始在核上工作[来源:《科学日报》].这不会是癌症细胞的时间。

无论送货机制如何,纳米技术可能让医生停止脑癌,而不会物理进入患者的头骨或在不打开某人的胸部的情况下攻击肺癌[来源:Beck-Broichsitter].

4:你现在可能正在触摸它

无论您正在阅读这篇文章的是什么类型的计算机或设备,您现在可能正在使用一些纳米技术。处理器用纳米材料制成的记忆元件在市场上很常见,你可以在键盘、鼠标和外壳上找到抗菌涂层。

未来几年,我们可能会开始看到光子晶体使平板电脑屏幕更容易通过改变反射阳光的颜色在日光中阅读,而不是依赖于设备投影的光[来源:NanoWerk].有机发光二极管oled)正在排队取代液晶显示器(液晶显示器)屏幕作为智能手机显示的通用标准。有一天,一层透明、薄的纳米颗粒涂层可能会让你的智能手机免于被水淹死[来源:狄勒].

广告

很快,您的电子产品将在一次电荷上运行多达三倍,因为叫做微小的毛发nanowhiskers正在被植入他们的电池中[来源:阿克曼].用锡锂离子电池阳极(锡自然被纳米晶须覆盖),阳极有更大的表面积,这意味着它们可以存储更多的电子。这意味着更多的时间,更长的手机通话,不再打断你的文字与朋友弯曲只是插头。

3:你可能已经在穿它了

自21世纪初以来,时尚业一直前途无量纳米技术在织物。不管购物公众对t恤智能手机有多冷漠,我们还是不断听到这些想法被抛来抛去。公平地说,压电发电机的想法确实有一些实际意义[来源:Nanowerk].想象一下,有一个帐篷可以通过微风产生足够的电力来充电领导手电筒。或者,如果有一艘船可以用帆的每一次拍打来重新装上电池呢?突然之间,织物中的纳米技术开始有了意义。

但并不是所有的纳米技术想法都受到如此好评。一种可以杀死衣物中产生异味的细菌的新产品引发了许多问题和担忧。纳米银粒子正是它的名字表明,纳米尺寸的银色。运动服装设计师和洗衣拖延者在发现纳米姑娘可以防止服装和其他产品从开发运行后的恐惧时发挥兴奋。银颗粒吸引了违规细菌,基本上弹出了它们的细胞。问题是纳米姑娘杀死细菌的杀戮,不能在污水处理植物(依赖有益细菌),并且已被证明导致鱼类和其他生物中的出生缺陷。因此,用纳米ilver处理的洗涤产品可能具有严重的环境后果。

广告

2011年底,美国环境保护署(EPA)对纳米银产品的生产给予了有限的许可,直到其安全性得到验证——这一决定导致了代表公众的诉讼[来源:环境保护署].如果这不是有点吓人的话,事实上,纳米银被美国环保署视为一种杀虫剂,这会让你在把它戴在身上之前三思。突然间,洗衣日看起来更诱人了。

2:这通常是一种生物化的形式

伙计,我们有很多东西要向你学习。"width=
伙计,我们有很多东西要向你学习。
©iStockphoto.com/ swisshippo

你想要一条不吸水的裤子吗?非粘性粘合剂垫怎么样让你爬玻璃墙?您可以在商店购买那些漂亮的裤子,但您必须在合适的实验室工作,以释放您内心的蜘蛛侠。是的,这些是现实生活中的纳米技术的两个例子,但他们在科学通知之前,他们都存在于大自然中。让我们来看看。

考虑到邋il的安全齿轮:多年来,纺织工业一直试图开发有效的防污面料。只有当他们开始使用纳维骑士时,所有这些错误的滴滴都真正停止浸泡。如果你曾经看到雨滴珠和滚下莲花叶子 - 或者生活在潮湿的地区的许多其他叶子植物 - 那么你就是你在工作中看到自然纳米骑兵。叶子覆盖有纳米尺寸的毛发,用于支撑水滴,防止它们吸收或粘在叶子表面上。通过将纳米管添加到衣服的纤维中,制造商可以铸造棉,羊毛或合成织物,击退液体。

广告

至于在墙上行走的装置,那是伯克利的罗伯特·富尔(Robert Full)研究团队的产品。在研究壁虎的脚趾时,他们发现每个脚趾上都覆盖着更多纳米大小的毛发,尽管这些毛发如此之小,如此之多,以致于他们使用它们范德华力(分子间粘附作用)使其粘附于光滑表面[来源:满的].生物学家弗尔和其他工程师复制了壁虎脚上的绒毛,并能够制造出护垫,让人类攀爬建筑物的一侧。

重要的教训不是科学让猫贼的生活更安全了。相反,我们才刚刚开始探索纳米技术的可能性,即将到来的发展可能直接来自大自然。困难的部分将是设计产品,以补充生活世界,而不是伤害它。

1:可能在你的食物和个人用品中

食物是许多人在他们对纳米技术的热爱和兴趣上划清界限的领域。许多人愿意支付额外费用,只是为了确保他们的食品是有机的或合乎道德的,或两者兼而有之,所以他们甚至不想想象摄入纳米颗粒也就不足为奇了。所以,在我们过于紧张之前,让我们看看纳米技术在食品和其他消耗品中的一些实际应用。

包装和储存:纳米技术食品包装可以通过创建一个更密闭的密封,甚至杀死存储系统中的细菌,使食品保存更久。环顾四周。你会发现市场上有很多冰箱使用纳米银涂层来杀死细菌,甚至在一些可重复使用的食物储存容器中也有。

广告

口味、颜色和营养:您可以在原子和分子水平对食物进行很多,以改变其味道,外观和营养。倡导者说这可能意味着工程食品将在吸引人的套餐中提供更多的营养价值(可能的贫困地区无法获得足够营养的可能福利)[来源:国际移民组织].与此同时,反对者不想再听到“转基因食品”这个词了。

提高药物:让我们以糖尿病为例。有朝一日,纳米管可能会取代针尖血检,而药物中的纳米颗粒可能会被改造成只有在血糖水平需要时才会释放药物[来源:Soutter].医学还没有达到这一点,但这是一个有希望的想法,对任何医疗状况需要持续服药的人都有影响,从艾滋病患者到偏头痛患者。

更多的信息

作者注:关于纳米技术你应该知道的5件事

当我还是个孩子的时候,我是我们街区里唯一一个无法忍受看电影《神奇航行》的男孩,因为我不相信在这个尺寸下会有任何有用的东西存在。在这些层面上,身体的内部运作在某种程度上与独角兽和小矮妖一样,后者将大量黄金安全地藏在彩虹脚下。当然,那是在我被我的生物101课惊呆之前。今天,当有人开始谈论自然界在这个层面上的运作,以及我们如何在纳米尺度上修复癌症等问题时,我不禁要抓狂了。真正神奇的东西!

相关文章

  • 艾凡,阿克曼。"锡纳米晶须三倍容量电池,一年内上市"的制取。2012年6月5日。(2012年8月19日)http://dvice.com/archives/2012/06/tin-nanowhisker.php
  • Beck-Broichsitter,莫里茨。“使用聚合物纳米载体控制肺药和基因递送”。科学直接。2012年7月20日。(2012年8月17日)http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/s0168365911011060
  • 伯杰,迈克尔。“光子晶体平板——ipad的未来?”Nanowerk2011年8月2日(2012年8月19日)。http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=22290.php
  • 平淡,埃里克。“金纳米球将癌细胞烤死。”探索新闻。2009年4月1日。(2012年8月19日)http://dsc.discovery.com/news/2009/04/01/gold-nanospheres.html
  • Dillow,粘土。“一种纳米技术可以让你的手机在水中存活下来。”2012年1月9日。(2012年8月18日)http://www.popsci.com/gadgets/article/2012-01/video-clear-nanotech-coating-makes-electronics-impervious-water
  • 满,罗伯特。“工程与进化”。TED会议。2008年6月。(2012年8月20日)http://www.ted.com/talks/robert_full_on_engineering_and_evolution.html
  • 火鸡,布鲁斯。“小型技术,大问题(成绩单)。”美国环境保护局(EPA)国家环境研究中心。2011年3月18日。(2012年8月12日)http://epa.gov/ncer/nano/video/smalltech.html
  • 医学院(IOM)。食品中的纳米技术:研讨会摘要医学研究所(美国)食品论坛,2009。(2012年8月28日)http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK32737/
  • Nanowerk“纳米技术衬衫也许有一天能给你的iPod充电。”2008年2月3日。(2012年8月20日)http://www.nanowerk.com/news/newsid=4513.php
  • 美国环境保护局(EPA)。“环保署宣布纳米姑娘农药产品的条件登记。”2012年12月1日。(8月18日,2102)http://www.epa.gov/oppfead1/cb/csb_page/updates/2011/nanosilver.html
  • 文图拉,杰弗里。“FDA向围绕纳米技术的更大监管确定性迈出了‘第一步’”。美国食品药品管理局(FDA)。2012年6月9日。(2012年8月20日)http://www.fda.gov/NewsEvents/Newsroom/PressAnnouncements/ucm258377.htm

广告

加载……