Il futuro delle nanotecnologie

Il futuro delle nanotecnologie

Il futuro della nanotecnologia è stato oggetto di speculazioni scientifiche e non scientifiche, comprese visioni distopiche nella cultura popolare che prevedono nanoparticelle autoreplicanti che prendono parte a massicci attacchi all’umanità e all’ambiente. Un esempio di tale scenario è fornito nel popolare romanzo di Michael Crichton Preda dove il “grey goo” si auto-replica e travolge il mondo. Questo tipo di prospettive disastrose sono state espresse in passato, quando alcune tecnologie sono entrate nelle nostre vite (ad esempio, la robotica negli anni Quaranta e Cinquanta), e i prodotti della nanotecnologia non sono diversi quando si tratta di speculazioni sul loro impatto sulle nostre vite. Tuttavia, per molti versi, gli attuali prodotti della nanotecnologia sono comuni: compositi rinforzati per telai di biciclette, indumenti antimacchia, cosmetici e prodotti sanitari migliori e test diagnostici medici.

Alcuni autori che considerano il futuro delle nanotecnologie distinguono tra incrementale nanotecnologie, evolutivo nanotecnologie e radicale nanotecnologia. 

La nanotecnologia incrementale è rappresentata, ad esempio, dall’uso di elementi su scala nanometrica nei prodotti comuni, che portano, come in un’applicazione, allo sviluppo di vernici migliori. Ci sono molti prodotti che usiamo oggi che sono stati migliorati attraverso l’uso della nanotecnologia.

La nanotecnologia evolutiva prevede applicazioni più sofisticate come il rilevamento e l'analisi dell'ambiente mediante nanostrutture, elaborazione del segnale, imaging medico e conversione dell'energia. Gli esempi includono la somministrazione mirata di farmaci e il miglioramento di componenti quali transistor, celle solari, diodi emettitori di luce e laser a diodi. Dal cosiddetto calcolo evolutivo si prevedono miglioramenti significativi nel campo dell'informatica, che consentiranno un'elaborazione più rapida, architetture miniaturizzate e maggiore spazio di archiviazione.

Microscopia elettronica a scansione di whiskers di carburo di silicio. Credito immagine: Katya Vishnyakova
e Gleb Yushin, Drexel
 Università

Molte delle visioni più audaci della nanotecnologia emergono dalle idee originali di Eric Drexler alla fine degli anni ’80.Motori della creazione: l’avvento dell’era delle nanotecnologie). Questi anticipano lo sviluppo di strutture complesse per la fabbricazione su scala nanometrica che impiegano piccoli robot e veicoli. A volte, i concetti di queste visioni sono stati criticati per la loro tendenza a tradurre architetture e strutture da altre scale di lunghezza più grandi alla nanoscala senza prestare sufficiente attenzione all’impatto della scala sulle leggi fisiche sottostanti – queste leggi spesso si manifestano su scala nanometrica. diversamente.  

Gli approcci alternativi proposti (e oggi perseguiti attivamente) includono il “prendere spunto dalla natura” – sostituendo i macchinari “duri” precedentemente immaginati (ad esempio, nano leve e ingranaggi) con materiali morbidi utilizzando i principi nanotecnologici osservati nelle cellule e nelle piccole cellule. organismi. Le idee rilevanti includono l’uso di “motori molecolari” incorporati in nanostrutture artificiali e la miniaturizzazione dei sistemi microelettromeccanici esistenti (MEMS) in quelli che sono stati soprannominati sistemi nanoelettromeccanici (NEMS).

Forse le migliori intuizioni sul probabile Il futuro della nanotecnologia è conoscere il lavoro all'avanguardia attualmente svolto dai ricercatori di oggi. Scopri di più leggendo e ascoltando Docenti illustri di nanotecnologia IEEE il cui lavoro riflette i progressi compiuti oggi!

Struttura dell'illustrazione 3d della superficie del grafene o del carbonio. Credito immagine: Rost-9/bigstock.com

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