нанотехнологии в химии

Нанотехнологии в химии

Нанотехнологии благодаря недавним открытиям ученых получают все большее распространение, и вполне вероятно, что в скором времени они будут внедрены в жизнь каждого человека на Земле. Одним из таких революционных открытий является наноалмаз. Это особая форма материи, получаемая при синтезе карбида кремния с газами хлора и водорода. Ранее такую реакцию удавалось получать лишь в специальных капсулах в результате синтеза сверхвысокого давления и плазмы большой температуры. Теперь же все станет намного проще, так как ученые из Иллинойса во главе с Юрием Гогоци нашли новый, более доступный способ добывания искусственных алмазов, что открывает новые перспективы применения нанотехнологий в науке и технике.

Так, синтез наноалмазов позволяет создавать объекты, на которых при минимально занятом пространстве можно хранить максимальные объемы памяти, например, десятки тысяч Тбайт. Действие происходит по принципу средоточия магнитного поля в специальном кольце, созданном из проводников электричества. Ток проходит через конструкцию, приводя ее в действие. Для создания функции записи или удаления образуется еще одно магнитное поле. Устройства, которые будут работать по данной технологии, имеют ряд преимуществ, так как при небольших габаритах обладают очень высокой производительностью.

Также ученые научились создавать жидкие наноалмазы путем специального химического взрыва: кристаллы преобразуются в особые гидроэлементы, получая ряд новых способностей и свойств. Таким образом, они могут быть использованы в самых разных отраслях науки. Например, ученые уже сейчас делают первые шаги для того, чтобы применять такие частицы в лечении самых сложных заболеваний. Одним из таких заболеваний является рак. Так чем же могут помочь наноалмазы в лечении столь безнадежных случаев? Ответ прост: благодаря их многокристальной структуре и микроскопическим размерам они действуют как транспортеры лекарственных препаратов, доставляя их точно в цель. Эти структуры не токсичны и, в отличие от обычных (нежидких) наноалмазов, легко растворяются внутри человеческих органов, да и просто в воде. При своей ликвидации кристаллы не выделяют вредных веществ в организм, а просто «отдают» лекарственный материал определенному органу.

Нейрохирурги уже тоже умеют использовать нанотехнологии в своих целях. Для лечения мозга они научились заменять электроды из металла на специальные приспособления, изготовленные при особом синтезе материалов кожи морского огурца. Этот элемент на разных стадиях имеет консистенцию резины или компакт-диска.

Также нанотехнологии делают возможным конструирование так называемого наномотора. Берется двухслойная нанотрубка из углерода, разорванная посредине, к ней прикрепляются из внешней части золотые электроды, в то время как внутренняя часть остается свободной; именно она и будет образовывать ротор. Следовательно, будет крутиться внутренний слой. Есть еще один вариант вращения под названием «дрель». При нем внешний слой прикрепляется, как и раньше, к золотым электродам, но только с одной стороны, а внутренняя трубка имеет на конце пучок ртутных электродов. Именно она и будет вращаться со скоростью 8000 м/с. Преимуществом такого двигателя является возможность приведения его в действие без источника электроэнергии. Создания разницы давлений будет достаточно. Другим способом приведения внутренней трубки в движение является обеспечение разницы температур между концами внешней.

Очень часто современные смартфоны или планшеты страдают проблемой перегрева, а все из-за того, что между ядрами процессора для их связи между собой используются медные провода, которые имеют свойство нагреваться. Чтобы устранить данный недостаток, ученые решили использовать специальный переключатель на основе фотонов. Таким образом, нанотехнологии из-за своих крошечных размеров выводят способ передачи информации на совершенно новый уровень.

На сегодняшний день некоторые компании уже объявили о запуске технологий серийного производства нанонитей. Многие могут спросить: а для чего они вообще нужны? Ответ есть: для создания революционных цифровых наноустройств на их базе. Нанонити лягут в основу разработок сверхчувствительных сенсоров, которые получат широкое применение в современных планшетах и смартфонах. Также транзисторы смогут выполняться по данной технологии, что сделает их чрезвычайно технологичными элементами.

Подводя итог, можно сказать, что человечество совсем недавно перешагнуло через порог революционного открытия. Очень скоро миллиарды людей по всему миру беспрепятственно смогут пользоваться его благами, так как современные носители информации, основанные на новой технологии, позволят на чрезвычайно малом участке размещать терабайты информации. Нанокристаллы смогут успешно транспортировать нужные лекарства к определенным органам, что значительно облегчит процедуру введения препаратов. А новейший революционный наномотор в скором будущем будет широко применяться в жизни каждого человека.