Šta je to nanotehnologija?

prvi računar od nanocevi

Istraživači Univerziteta stvorili su prvi kompjuter od ugljeničnih nanocevi koji funkcioniše. Projekat je nazvan CEDRIC, preneo je portal “Mašejbl”. Ovakav razvoj događaja označava transfer sa računarskih silicijumskih tranzistora, tehnologije koja će uskoro dosegnuti svoje limite, jer tranzistori mogu da budu onoliko mali dok ih kvantni efekt ne spreči da se smanjuju dalje. Tranzistori od ugljeničnih nanocevi, međutim, sada su mnogo realisičnije rešenje za buduće generacije kompjutera, jer oni sprovode elektricitet bolje od silicijuma i mogu da se smanje.

To znači da će kompjuteri na bazi ugljeničnih nanocevi moći da budu brži i energetski efikasnije, što je izazov sa kojim se suočavaju moderni proizvođači poluprovodnika sa svakom novom generacijom procesora.

Tehnologija ugljeničnih nanocevi je još nova i tu ima mnogo problema. 

Rešenje koje nudi tim Univerziteta Stanford, na čelu sa profesorima Subhasisom Mitrom i Filipom Vongom, odnosi se na neka ključna pitanja za ispravku greške - njihov sistem može da isključi neispravne ugljenične nanocevi i razvili su algoritam za rešavanje neusklađenosti koje mogu da dovedu do kratkog spoja u sistemu.

“Ljudi pričaju o novoj eri elektronike ugljeničnih nanocevi, koja ide dalje od silicijuma. Bilo je svega nekoliko demonstracija kompletnog digitalnog sistema koji koristi ovu uzbudljivu tehnologiju. Ovo je dokaz tome,” naveo je profesor Mitra u saopštenju.

Trenutno, CEDRIC nije sposoban za odmah obavi složena računanja poput današnjih kompjutera. Ipak, razvojem tehnologije, i to će jednog dana biti moguće. Stanfordov prototip predstavlja prvi korak ka sve naprednijim računarima sa ugljeničnim nanocevima u budućnosti.

Predstavnik Univerziteta izjavio je za “Mašejbl” da se nada da će za 10 do 12 godina videti proizvod u komercijalnoj upotrebi”.

izvor Blic

Lekari na CT-skeneru mogu da utvrde da li je došlo do zapaljenja ili suženja krvnog suda. - Uz pomoć nanotehnologije lekari bi mogli da utvrde gde je nastala anomalija, odnosno zapaljenje.



U industrijskim zemljama svaki drugi čovek umire od posledica srčanog ili moždanog udara. Da bi dali prognozu da li je neko skloniji srčanom i moždanom udaru, nije dovoljno da lekari samo znaju kako se čovek hrani, da li se kreće, koliko je težak i da li puši, već i da li ima opasnih zapaljenja u krvnim sudovima.
Lekari sa lakoćom na CT-skeneru mogu da utvrde da li je došlo do zapaljenja ili suženja krvnog suda. Pošto se pacijentu ubrizga posebna tečnost, krvni sudovi na CT-skeneru postaju vidljivi.

Ovaj uređaj pravi trodimenzionalnu rendgensku sliku na kojoj daje prikaz krvnih sudova koji, zahvaljujući ubrizganoj tečnosti, postaju vidljivi. Ako je došlo do zapaljenja ili suženja krvnog suda, lekari to mogu da prepoznaju.
Problem koji imamo tom prilikom jeste taj što mi ne vidimo krvni sud, ne vidimo gde je nastala anomalija, gde je bolest, tj. zapaljenje. Mi vidimo jedino sredstvo koje pravi kontrast u sudovima. U međuvremenu smo došli do saznanja da srčani udari nastaju u delovima gde su suženja sasvim mala ili ih uopšte nema", izjavio je doktor Mihael Šefers sa Univerzitetske klinike u Minsteru.

Kalcificirani delovi krvnih sudova su vidljivi i na CT-skeneru jer su gušći od krvnih ćelija, ali čak ni to nije siguran indikator da će doći do infarkta, preneo je nemački državni radio "Dojče vele"..
Kalcificirana naslaga može postojati i 20 godina posle zapaljenja, ali zapaljenje nije više aktivno. Nije dovoljno samo znati da li je došlo do suženja krvnog suda ili postoji kalcificirana naslaga", dodao je on.

Rešenje nudi nanotehnologija. Istraživačima je uspelo da izgrade molekule koji se vezuju za proteine izazvače infekcije. Ovi molekuli se zovu pronalazači" (Tracer), jer tako zapaljenje postaje vidljivo i na CT-skeneru.
Pronalazači ili 'Trejseri' pomešani su sa radioaktivnošću ili floroscentnim bojama, a potom se zahvaljujući svetlu ili radioaktivnosti mogu izmeriti. Tako je lako videti molekularni sastav pojedinih organa", naveo je Šefers.
Naučnici su u eksperimentima na miševima uspeli da formiraju trodimenzionalne slike arterosklerotičnih zapaljenja.

Kada bi im pošlo za rukom da tu tehniku primene i na ljudima, mogli bi prognozirati za svakog pacijenta posebno opasnost od srčanog udara.

Takođe kad vidimo koja količina MMP postoji, možemo reći: Kod čoveka kod koga je prisutna veća količini MMP, postoj i veći rizik od srčanog udara, kod čoveka kod koga postoji manje MMP, manji je i rizik.. Tada možemo definisati i za svaku individuu pojedinačno reći: Tebi je potrebna intenzivnija terapija, a tebi ne", kaže doktor Šefers.
Ova tehnika nudi mogućnosti za dijagnostifikovanje i drugih bolesti, kod kojih je rano utvrđivanje presudno za uspešno lečenje, kaže doktor Andreas Jordan, pionir u kliničkoj upotrebni nanotehnologije. Primera radi, u slučaju raka i multipleskleroze, zapaljenja centralnog nervnog sistema, lečenje je efikasno jedino prilikom ranog otkrivanja u suprotnom paraliza vodi u smrt.

U osnovi to nas vodi u sledećem pravcu: kada tako nešto možemo da otkrijemo, kada možemo rano da otkrijemo takve bolesti, možemo razviti i specifični tarapeutski koncept", istakao je Jordan.

izvor virtuelne novine

Mnoga živa bića odlikuju se fenomenima koji zavise o strukturama s nanometarskim dimenzijama. Tako se za tropskog guštera koji hoda po stropu, listove koji odbijaju vodu, žive boje leptirovih krila i čvrste i fleksibilne materijale poput paukovih mreža može reći da koriste prirodnu nanotehnologiju.

Uz nanočestice koje proizvode živa bića, neke nanočestice stvaraju se prirodnim događajima poput erozije ili vulkanskih erupcija. Mogu se proizvesti i putem nekih vrsta hemijskih reakcija, posebno sagorevanjem. Poznato je da su ljudi već došli u dodir s nekim vrstama nanočestica u nekim potrošačkim proizvodima. Na primjer, mineral titan dioksid koji se koristi kao izbeljivač u pastama za zube i boji za hranu sadrži deo nanočestica. One tamo nisu stavljene namerno, već su deo uobičajenog sastava minerala, poput zrnaca peska različitih veličina.


Kako bi nanotehnologija mogla promijeniti naš život?

U poslednjih nekoliko desetleća naši su se životi dramatično promenili zbog upotrebe elektronskih uređaja. Razmislite koliko su se mobilni uređaji promenili u zadnjih 20 godina. Nanotehnologija je imala važnu ulogu u smanjivanju njihovih dimenzija s vremenom i poboljšanju njihove učinkovitosti i multifunkcionalnosti. U budućnosti bi se naši životi mogli promeniti kao posledica različitih tehnoloških inovacija, kao što su:

Cirkulirajući lekovi koji se mogu aktivirati u ljudskom telu i čije se delovanje može kontrolusati izvana. Njima bi se mogli prikupiti podaci koji bi se zatim poslali lekaru radi prilagodjavanja lečenja (teranostika).
Prenosnici veličine nanočestica koji dostavljaju lek tumorskim stanicama

„Tetovaže“ na koži koje prate razinu soli i drugih metabolita i o tome upozoravaju sportistee ili dijabetičare.
Obuća ili odeća sa senzorima kojom se prikupljaju podaci tokom vežbanja.

Ugrađeni sistemi (u tkanini, obući itd.) koji prikupljaju sunčevu i mehaničku energiju za punjenje elektronskih uređaja.
Fleksibilne i transparentne solarne ploče ugrađene u prozore, pločice itd. s visokom učinkovitošću pretvaranja sunčeve energije.

Površine i tkanine koje iz gradskog vazduha uklanjanju nitrogen okside i druge plinove u sastavu smoga.
Pametna pakovanja hrane sa senzorima koji prepoznaju kada je hrana pokvarena ili zagađena i putem sistema praćenja/komunikacije na to upozoravaju proizvođača i prodavača te kupca.

Je li nanotehnologija opasna po zdravlje?

Svaka nova tehnologija sa sobom može nositi nepoznate zdravstvene opasnosti kada prvi put dođe do potrošača. Uzmimo u obzir mobilnu tehnologiju: zdravstveni rizik povezan s upotrebom mobilnih uređaja pojavio se godinama nakon početka njihovog korištenja, a čak ni danas taj rizik nije u potpunosti razjašnjen. Unatoč tome svakodnevno ih koristimo. Sigurnost nanotehnologije u središtu je pažnje već nekoliko godina, zahvaljujući nekolicini organizacija civilnog društva i nacionalnim znanstvenim institucijama koje su ukazale na sigurnosne probleme i zatražile rano delovanje kako bi se osigurao odgovoran razvoj nanotehnologija. Zajednička je želja osigurati razvoj ove tehnologije, kao i sigurnost radnika i potrošača.

Koji je rizik u pitanju? Nanotehnologija koristi tvari veličine nanočestica, a zbog toga što su iznimno male veruje se da bi mogle naštetiti čoveku prolaskom zaštitnih barijera kao što je koža i uzrokovati oštećenja ljudskog tela. Na primer, velika se pozornost pridaje kremama za sunčanje koje sadrže nanotvari. No naučni dokazi prikupljeni dosad ukazuju na to da nanočestice ne prodiru u kožu. Uopšteno govoreći, zasad ne postoje dokazi da su potrošački proizvodi s nanotvarima štetni za korisnike. Ipak, toksičnost tvari na nanonivou i dalje se nastavlja proveravati, posebno za one proizvode koji dolaze u direktan dodir s telom.
Postoji li opasnost po životnu okolinu?

Svi proizvodi na kraju svog životnog veka postaju otpadom. Građani i naučnici pitaju se sledeće: imaju li nanotvari u nanotehnološkim proizvodima štetan uticaj na okoliš kada dospeju na odlagalište otpada? Može li taj otpad tokom razgradnje štetno uticati na životinje i biljke? Pronalaženje odgovora na ova složena pitanja potrajaće neko vreme. Diljem sveta provode se mnoga istraživanja. Naučnici takođe razmatraju postoji li sigurnosni problemi prilikom pranja predmeta kao što je odeća koja sadrži nanomaterijale. Neke civilne organizacije veruju da se potrošački proizvodi koji sadrže nanomaterijale ne bi smeli prodavati dok se na ta pitanja ne nađu zadovoljavajući odgovori. Drugi pak veruju da u našem okolišu, prirodi i onečišćenju već postoji mnogo prirodnih nanočestica. Nanočestice nisu potpuna novost i čak i ako je potrebno provoditi još istraživanja o sigurnosti, ne bismo trebali postaviti previše prepreka za napredak ovog područja istraživanja