Наноматериалы и нанотехнология (окончание)

Вторая научно-техническая революция (информационная) произошла в середине XX в. Она связана с развитием микроэлектроники, благодаря которому увеличились скорость и объём информационных потоков, появилась всемирная информационная сеть.

Конец XX в. ознаменовался началом третьей научно-технической революции — нанотехнологической. Как и в случае первых двух революций, для неё сложился ряд предпосылок. К ним относятся, прежде всего, развитие микроэлектроники (уменьшение размеров электронных устройств), обострение экологических проблем (необходимость для их решения альтернативных источников энергии), потребности медицины (необходимость создания новых технологий диагностики и лечения).

Исследования возможностей нанотехнологии в сфере микроэлектроники привели к созданию компактных и быстродействующих микрочипов с использованием специальной структуры «кремний на изоляторе» со слоями кремния субмикронной и нанометровой толщины.

В области экологии нанотехнологии находят применение при создании энергетически выгодных источников света: светодиодов, газоразрядных ламп на основе кластеров тугоплавких металлов, при разработке дисплеев с малым энергопотреблением. Энергетически выгодным и экологически чистым топливом является водород, однако он взрывоопасен и должен храниться в массивных баллонах, потому и не находил широкого применения. В настоящее время разработан способ хранения водорода в углеродных нанотрубках, покрытых палладием или платиной. На 500 км пробега требуется всего 3 кг водорода. Извлекать водород можно путём подогрева.

Применение нанотехнологии в медицине и биологии имеет огромные перспективы, и это связано с тем, что молекулы ДНК, РНК, белков, клеточные мембраны имеют наноразмеры. К современным приложениям нанотехнологии в медицине относятся нанолекарства, наноматериалы, диагностические нанотехнологические устройства, наноинструменты и наноманипуляторы. Например, разработаны таблетки наноструктурированного аспирина, которые в 5 раз легче обычного и во много раз эффективнее; созданы ранозаживляющие гели и мази на основе нанопорошков железа и магния. Наночастицы серебра обладают значительной бактерицидной и антивирусной активностью. Их включение в ткани делает ткани самодезинфицирующимися.

Вопросы для самопроверки

1. Какие существуют типы наноструктур?

2. Каковы основные типы наноматериалов?

3. Почему развитие нанотехнологии считают третьей научно-технической революцией?

<<< К началу