Jak wyjaśnić, co to znaczy nanotechnologia?

1. Jak wyjaśnić, co to znaczy nanotechnologia?

2. * Wiesz zapewne że wszystko zbudowane jest z atomów. Kamień, pióro, gra video, TV, pies, i Ty też , wszystko składa się z atomów. *

3. * Atomy budują cząsteczki i tworzą materiały. Nanotechnologia zajmuje się manipulowaniem atomami i cząstkami tak, aby wytworzyć materiały, urządzenia, a nawet maszyny. *

4. Odkąd tylko ludzie zaczęli “robić przedmioty”, zaczynaliśmy od “dużych rzeczy” (drewno, kamień, rudy metali) aby otrzymać, albo wydobyć, to co chcemy. Teraz chcemy zaczynać od “małych rzeczy” (atomów i cząstek) i złożyć je tak, aby otrzymać to co chcemy. Przypomina to trochę grę dla dzieci.

5. Kajak zrobiony jest z drzewa … Czy wykałaczki do zębówzrobiłbyś z pnia drzewa czy też lepiej byłoby zaczynać od mniejszych cząstek?

6. * Zaczynanie od “dużych rzeczy”oznaczało wytwarzanie rzeczy z taką precyzją, jaką “byliśmy w stanie osiągnąć”, ale - jednocześnie - wytwarzanie dużej ilości odpadówi zanieczyszczeń oraz zużywanie dużej ilości energii. Kiedy lepiej opanowaliśmy technologię, precyzja się poprawiła, odpady i zanieczyszczenia zmniejszyły się, ale podejście pozostało takie samo.

7. * Zaczynanie od “małych rzeczy” oznacza dokładność absolutną (co do pojedynczego atomu !), całkowitą kontrolę procesu (brak odpadów ?) oraz zużywanie mniejszej ilości energii (mniej CO2, mniejszy efekt cieplarniany, … być może słyszeliście o tym w TV).

8. Zalety rozpoczynania od “małych rzeczy” odległość pomiędzy środkami dwóch piłek futbolowych jest większa niż odległość pomiędzy środkami dwóch orzechów mniejszy znaczy bliższy (i szybszy do połączenia) cukier czy sól rozpuszczają się szybciej gdy są w postaci proszku a wolniej gdy są w postaci kryształów czy bloków mniejszy może oznaczać bardziej reaktywny * * *

9. Spróbuj wykonać takiećWiczeNie: Ile ścianek ma kostka ? Jeśli jej bok równy jest 1 cm, ile wynosi jej całkowita powierzchnia? Jeśli przetniesz kostkę trzy razy (pionowo, poziomo i poprzecznie), ile kostek otrzymasz? Wszystkie boki każdej kostki będą równe 0,5 cm; jaka jest całkowita powierzchnia wszystkich nowych kostek? Zauważ, że dla danego ciężaru (albo lepiej, masy)mniejszy oznacza większą powierzchnięoraz, tak jak w przypadku cukru i soli rozpuszczanych w wodzie,większą reaktywność. * * * *

10. * Badania w dziedzinie nanotechnologii są szczególnie trudnym wyzwaniem. Zaangażowało się w nie wielu najlepszych uczonych świata. I ciągle potrzebujemy zdolnych studentów i naukowców. Widzimy i przesuwamy atomy Widzimy i przesuwamy cząstki

11. * Czy rzeczywiście umiemy to już robić?No, niezupełnie. Dlatego potrzebujemy wielu badań. W tej chwili potrafimy zrobić jeszcze niewiele rzeczy: głównie w dziedzinie elektroniki, optyki oraz inżynierii materiałowej. Na przykład nano-cząsteczki, takie jak w kremach do opalania.Numer 8 czy 20 oznaczają ilość nano-cząstek w kremie pochłaniających promienie ultra-fioletowe które mogłyby spalić Twoją skórę. *

12. fantastyczne W przyszłości, możliwe do pomyślenia zastosowania są , na przykład: • pomiary z dokładnością do jednego atomu; • czujnikiwykrywające niebezpieczne substancje; • elektronika gdzie wykorzystujemy każdy jeden elektron; • błonyrozdzielające z bardzo dużą dokładnością; • materiały które mogą zmieniać własności zgodnie z naszymi potrzebami; • nano-maszyny; • nano-roboty które penetrują Twoje ciało albo je wyczyścić lub naprawić. ...ale to tylko początek. Aby to wszystko osiągnąć, musimy wytężyć nasze głowy i jak najlepiej wykorzystać nasz wysiłek.

13. Pewne przykłady dotyczące materiałów: tkaniny które zmieniają własności w zależności od potrzeb, na przykład zapewniające chłód latem i ciepło zimą; widelce, łyżki, naczynia, garnki, ubrania, … które nie brudzą się i nie mokną - tak jak liść lotusa kiedy wylejesz na niego kroplę wody; może kiedyś mama nie będzie Ci wypominać że masz brudną podkoszulkę! * * Nano-rurki węglowe mogą być mocniejsze od stali i lżejsze niż plastik

14. * ... materiały które są w stanie naprawić Twoje kości i zęby, tak że nie widać różnicy; materiały bardzo wytrzymałe i bardzo lekkie, do wytwarzania samochodów, samolotów i pojazdów kosmicznych zużywających mniej energii; i jeszcze więcej w przyszłości (pomyśl tylko że telefony komórkowe nie istniały jeszcze dziesięć lat temu!). * * Materiały o drobniejszej strukturze czy mniejszych ziarnachmogą być mocniejsze i lżejsze

15. Czego potrzebujemy abyprzyspieszyć postęp? wykwalifikowanego personelu, zdolnych studentów, infrastruktury (laboratoriów, …), instrumentów (mikroskopów, …), koordynacji wysiłków i “masy krytycznej”, funduszy, a także aby ludzie rozumieli co staramy się robić ! * * * * * *

16. Aby dowiedzieć się więcej, • poszukaj w Internecie pod hasłem • “nanotechnologia”. • Albo wejdź na następujące strony • internetowe (po angielsku): • http://cordis.europa.eu/nanotechnology • aby zobaczyć, co robimy w Europie, • www.nano.govdla USA • (i zwróć uwagę na kącikdla dzieci!)

17. Na marginesie ... Przedrostek “nano”pochodzi od starogreckiegosłowa “karzełek”. W nauce i technologii oznacza on rozmiar równy jednejmiliardowejczęści (tak jak na przykład przedrostek “kilo” oznacza tysiąc). * *

18. 0 . 000 000 001 metra * Nanometr jest więc jedną miliardową częściąmetra (albo milionową częścią milimetra, etc.). Może on być przedstawiony jako 10-9 metra i w skrócie oznaczony jako nm. Promień jednego atomu złota wynosi 0.14 nm. Pół nanometra jest liniowym wymiarem małej cząsteczki jak metan (CH4). Włos ludzki jest około 100 tysięcy razy grubszy. * *

19. Więcej informacji … ... czy chciałbyś się z nami skontaktować? Wyślij e-mail do: sophia.fantechi@ec.europa.eu