Určitě si pamatuješ, že všechno se skládá z atomů. Kámen, pero, videohra, televize, pes a ty také se skládáš z atomů
Atomy vytvářejí molekuly nebo materiály. Nanotechnologie se zabývá manipulováním s atomy a/nebo molekulami tak, aby vytvářely materiály, zařízení a dokonce i stroje.
Od dob, kdy první lidská bytost začala vytvářet věci, začali jsme od velkých věcí (dřevo, kámen, ruda), abychom získali, co jsme chtěli. Nyní chceme začít od malých věcí (atomů a molekul), a poskládat je tak, abychom získali, co chceme. Je to tak trochu jako dětská hra.
Kánoe byla vyrobená ze stromu Vyrobily by jste zubní párátko z kmene stromu, anebo by jste raději začaly od menších částic?
Začínat od velkých věcí znamenalo vyrábět věci s přesností jakou jsme byli schopni dosáhnout, ale zároveň jsme vytvářeli velké množství odpadu a zplodin a spotřebovávali jsme mnoho energie. Postupně se technologie a přesnost zlepšovaly, odpady a znečištění se zmenšovaly, ale přístup zůstal stejný.
Začít od malých věcí znamená absolutní přesnost (až na úroveň jediného atomu), úplnou kontrolu procesů (bez odpadu?) a nižší spotřebu energie (méně CO 2, menší skleníkový efekt, možná jste o tom slyšely v televizi).
Výhody přístupu od malých věcí vzdálenost mezi středy dvou fotbalových míčů je větší než mezi středy dvou ořechů menší znamená bližší (a také se rychleji spojují) cukr anebo sůl rozpustíš rychleji, když jsou v prášku, než když jsou ve formě krystalu nebo kostek menší může znamenat reaktivnější
příklad: Kolik ploch má kostka? Když má jedna strana 1 cm, jak velký je celkový povrch? Když rozřežeš kostku ve třech rovinách (vertikálně, horizontálně a příčně), kolik kostek vznikne? Každá strana každé kostky bude mít 0,5 cm. Jak velký je celkový povrch všech nových kostek? Uvidíš, že při stejné váze (přesněji hmotě), mají menší částice větší povrch a jako v případě cukru a soli ve vodě, jsou reaktivnější.
Výzkum v nanotechnologiích je výjimečně náročný a zajímavý. Mnoho z nejlepších světových mozků je zapojeno do této oblasti. A potřebujeme vynikající studenty a vědce víc než kdykoliv předtím. Vidíme a hýbeme atomy Vidíme a hýbeme molekulami
Umíme to už skutečně dělat? Ne úplně. A proto potřebujeme ještě mnoho výzkumu. V současnosti umíme vyrobit některé věci: hlavně v elektronice, optice a materiálových vědách, jako např. nano-částice, v opalovacích krémech (používáš faktor 8 anebo 20?). Je to množství obsažených nano-částic absorbujících ultrafialové záření, které může spálit tvou pokožku.
V budoucnosti si můžeme představit aplikace, jako například: > měření s přesností jediného atomu; > senzory na detekci nebezpečných látek; > elektronika, ve které využijeme každý elektron; > membrány pro separaci s velkou přesností; > materiály s potřebnými vlastnostmi; > nano-stroje; > nano-roboty, které dokáží vyčistit a opravit tvoje tělo...nyní jsme jen na začátku. Aby jsme toho dosáhli, musíme použít svůj rozum a co nejlépe využít naše úsilí.
Některé příklady týkající se materiálů: textilie, které mohou měnit vlastnosti podle potřeby, např. udržovat chlad v létě a teplo v zimě; vidličky, lžíce, nádobí, skleničky, šaty, kterése nešpiní anebo nezůstávají mokré přesně jako květ lotosu, když na něj kápneš vodu; Možná v budoucnosti tě už maminka nebude napomínat, že máš zašpiněné tričko! Uhlíkové nanotrubice mohou být pevnější než ocel a lehčí než plast
... materiály, které mohou nahradit tvoje kosti a zuby tak, že nepoznáš rozdíl; velmi odolné a lehké materiály pro auta, letadla a vesmírné lodě, které budou schopné překonat větší vzdálenosti při nižší energetické spotřebě; a další využití v budoucnosti (uvaž, že jen před deseti roky neexistovali mobilní telefony!). Materiály s jemnější strukturou anebo menšími zrny mohou být pevnější a lehčí
Co potřebujeme, aby jsme postupovali rychleji? kvalifikované pracovníky, vynikající studenty, infrastrukturu (laboratoře, ), přístroje (mikroskopy, ), koordinace výzkumníků a jejich úsilí, i finančních zdrojů, a aby lidé rozuměli, co se snažíme dělat!
Pokud se chceš dozvědět víc, hledej na internetu pod heslem nanotechnologie. Anebo začni na těchto webových stránkách (v angličtině): @ http://cordis.europa.eu/nanotechnology Uvidíš na čem pracujeme v Evropě, @ www.nano.gov pro USA (a nezapomeň na sekci pro děti!)
Mimochodem... Předpona nano pochází z řeckého slova trpaslík. ve vědě a technologii znamená předpona nano- jednu miliardtinu (stejně, jako např. předpona kilo- značí tisíc).
Jeden nanometer je teda jedna miliardtina metru (anebo jedna milióntina milimetru, atd.). Označuje velikost 10-9 metru a zkráceně nm. Poloměr atomu zlata je 0,14 nm. Půl nanometru je lineárním rozměrem malé molekuly jakou je třeba metan (CH 4 ). Jeden lidský vlas je přibližně stotisíckrát větší.
Více informací... chceš se s námi zkontaktovat? Pošli e-mail na adresu: rudolf.frycek@ec.europa.eu