Nanotechnológie v našej budúcnosti

Každý z nás niekedy fantazíroval, aký bude život na zemi napríklad o 50 rokov. Možno nás ovládnu roboti, ktorí za nás doposiaľ upratovali, alebo nám budú nahrádzať našich partnerov. Možno myslíte na pustinu, ktorá ostala po atómovej vojne. A možno Vám napadol technický vývoj spojený s nanotechnológiami. Ak chcete vedieť aký môže byť vývoj v tejto oblasti, čítajte ďalej.

Novinka, v ktorej je stále veľa neobjaveného. Aj takto môžeme popísať dnešnú úroveň našich vedomostí o nanotechnológiách. Dokonca aj najuznávanejší vedci diskutujú o ich možnom využití. Výsledky týchto diskusií niekedy pripomínajú sci-fi romány, napriek tomu nie je možné povedať, že ide o nezmysly. Súčasná situácia na poli nanotechnológie by sa dala prirovnať k výskumu elektrickej energie z počiatku 19teho storočia, kedy Christian Oersted vykonal pokus s magnetkou a priamym vodičom. Keby v tej dobe povedali, že o polstoročie budeme budovať elektrárne založené na jeho pokusoch, zrejme by Vás považovali za blázna.

Nanotechnológia nám dáva možnosti hrať sa s hraničnými čiastočkami, ktoré nám príroda ponúka, teda s atómami a molekulami. Všetci sme z nich zložení. Možnosti vytvoriť nové veci sú neobmedzené. Horst Stronger, nositeľ Nobelovej ceny

Drvivá väčšina nových výkonnejších technológií je zatiaľ spojená iba s haldou slov. Nanotechnológia rozpútala v diskusných kruhoch doslova hurikán. Býva nazývaná novou priemyselnou revolúciou, „ničivou technológiou“, ktorá nahradí alebo zmení všetky ostatné.

Reálnejšie predpovede uvádzajú možnosť vývoja účinnejších a bezpečnejších liekov, lacnejších energií, čistejšieho životného prostredia a výkonnejších počítačov vďaka nanočasticiam a výskumu nanotechnológií. Stále viac vizionárov popisuje prichádzajúcu utópiu, svet bez nemocí, chudoby, znečistenia, či dokonca bez staroby. Opozícia samozrejme predpovedá dysutópiu, zruinovanú ekonomiku, neviditeľné monitory sledujúce každý náš krok, roboty založené na nanotechnológii likvidujúce biosféru. Tak sa teda pozrime na niekoľko faktov. Aká je pravda? Ako ovplyvnia nanotechnológie náš život?

Výraz „Nano“ vychádza z gréčtiny, kde sa jeho význam blíži niečom maličkému. Fyzikálne ide o rozmer 10-9 m, teda o miliardinu metra. Pre bližšiu predstavu o tom, aký je veľký 1 nm : Desať vodíkových atómov za sebou meria 1nm, závitnica DNA meria 2nm, jediná bunka červenej krvinky je veľká 7000 nm a ľudský vlas má v priemere cez 80.000 nm.

Jednou z hlavných myšlienok nanotechnológie je tvoriť veci takým spôsobom, akým to dokáže iba príroda. Atóm za atómom, molekulu za molekulou, práca v nanorozmeroch. Postup tvorby poznáme už od objavenia molekulárnej štruktúry a v budúcnosti by sme mohli vyrobiť akýkoľvek materiál, na aký si zmyslíte. Zoberme si napríklad uhlíkové nanotrubice – tieto sú asi stokrát pevnejšie ako oceľ a zároveň šesťkrát ľahšie. Vďaka rôznemu usporiadaniu atómov v nano materiáloch môžeme vytvoriť látku, ktorá bude vodivejšia ako meď, alebo bude lepším izolantom než diamant. Toto by mohlo byť základom pre pevnejšie a ľahšie nano materiály pre karosérie, lietadlá, vesmírne lode, ale tiež napríklad sitá pre filtráciu baktérií z pitnej vody či menšie tranzistory.

Malý v tomto svete znamená výkonný. Prečo? Čím menší je objekt, tým väčší je pomer povrch/mohutnosť. Niektoré chemické reakcie sa odohrávajú na rozhraní povrchov, takže materiály vyrobené z nanočastíc budú mať pre tieto reakcie oveľa lepšie vlastnosti ako materiály vyrobené z väčších častíc. Výsledkom môžu byť výkonnejšie katalyzátory, citlivejšie senzory, batérie s vyššou kapacitou.

Veľa pokroku v nanotechnológii je zviazaného s výpočtovou technikou IT. Počítačové čipy a tranzistory boli zmenšované po desaťročia a dnes existujú tranzistory vyrobené z jedinej uhlíkovej nanotrubice, ktoré sú voľným okom neviditeľné.

Novinky v nanotechnológii sa k nám valia prúdom. Teoreticky nie sú žiadne zábrany vytvoriť monitor, ktorý my sme mohli zrolovať a strčiť do vrecka. Tiež by sa Vám mohlo pozdávať relaxovať so vstavaným meračom tlaku krve. A čo tak nanostroje naprogramované k vývoju liekom ktoré zasahujú iba proti rakovinovým bunkám? V priebehu niekoľkých desaťročí chcú laboratóriá nahradiť drahé, energeticky náročné a masívne stroje takými strojmi, ktoré sú založené na nanotechnológii a ktoré spôsobia prevrat od spôsobu zabraňovania prírodným katastrofám, cez zušľachťovanie materiálov až k riešeniu cukrovky.

Sú aj tienisté stránky nanotechnológie? Samozrejme, ako všade inde i tu nejaké nájdeme. Keď sa začalo s výskumom na poli nanočastíc, vedci sľubovali, že strávia veľa času úvahami nad sociálnymi, ekonomickými a mravnými dôsledkami svojej činnosti. Tieto sľuby však nie sú v plnej miere dodržiavané a tak sa musia národné ústavy pre vedu zaoberať pravidlami a nebezpečenstvom spojeným s výskumom nanotechnológie. Jedná sa o veľmi rozsiahlu disciplínu, naviac relatívne mladú, takže je veľmi náročné predvídať nechcené efekty, ktoré môžu pri výskume vzniknúť. Keby sme napríklad začali s vývojom nanozbraní, boli by ich účinky tak devastujúce, že nukleárne zbrane by vedľa nich boli ako vzduchovka. Jediná chyba v laboratóriu by mohla spôsobiť nenapraviteľné škody. Na internete už je množstvo fór, ktoré sa zaoberajú nanotechnológiou ako pre vedcov tak i pre bežných fanúšikov nových technológií.

Ak chceme diskutovať na otázky týkajúce sa nanotechnológie, bude lepšie nečakať moc dlho. Nanotechnológia už citelne preniká do ekonomiky a národný vedecký ústav predpokladá, že v roku 2015 bude na vývoj nano produktov uvolnený takmer bilión USD. V rozvinutých krajinách štátne rozpočty uvolnia ročne až 5 miliárd USD na výskum nanočasticovej vedy. Na svete už existuje približne 1200 spoločností zaoberajúcich sa nanotechnológiami.

Pokrok postupuje nezastaviteľne vpred, s nami či bez nás. Už po dočítaní tohto článku je svet o niečo odlišný ako pred niekoľkými minútami. Prichádza nový čas – čas nanotechnológie.

Zdroj: Patricia Bow Tiny titan: Nanotechnology in our future www.innovationcanada.ca.