Глави от статии

Изследвания и проблеми, напредък, тестване

Енергия за нанороботите и използването на нанотехнологии

Енергия за нанороботите и използването на нанотехнологии

Енергия за нанороботите

Накратко, пиезоелектричният ефект е превръщането на механичната или кинетичната енергия в електрическа, която след това задвижва нанороботите. Цинковият оксид изглежда най-подходящият материал за този вид енергиен източник. Той е пиезоелектричен и същевременно нетоксичен за хората. Тъй като нанопроводът от цинков оксид започва да се огъва, в края му се генерира пиезоелектричен заряд. В комбинация с няколко наножици вече се генерира достатъчно количество електроенергия за наноробота, който се нуждае от него за задвижване, комуникация с други нанотръби, за координация на задачите и т.н.

Енергия нанороботите

Пиезоелектрично явление, при което в кристалните диелектрици
електрически заряд се създава чрез механична деформация. Кредит: Mael Guennou - Titzeff

В бъдеще бихме могли да видим например наноакумулатор, който ще бъде „боядисан“ подобно на цвета на повърхността, като популярна ветровка. Премествайки тялото, ние ще презаредим например мобилния си телефон.

Д-р Ерик Дрекслер накратко

Д-р Ерик Дрекслер е роден през 1955 г. в Оукланд, Калифорния, САЩ. През 1991 г. той докторат в MIT, където публикува книгата Nanosystems: Molecular Machines Manufacturing and Computation.

Създател на концепцията за нанотехнологиите и тяхното използване в ежедневието. Първоначално визиите му са били чист спор за утопията, но тъй като технологиите се развиват заедно с компютрите и съвременните микроскопи, все повече учени започват да се занимават с проблема и неговите виждания стават все по-реалистични днес.

Използване на нанотехнологии

Ако не мислим за нанороботите, нанотехнологиите не са просто музиката на бъдещето. Различни наноматериали вече са навсякъде около нас, други чакат да бъдат приложени на практика. Още днес в НАСА и други институции се разработват т.нар. нанотръби, които се характеризират с изключително висока якост и уникални химико-електрически свойства в зависимост от материала, от който са направени.Състоят се от една молекула въглерод, дебела няколко нанометра. Те могат да се използват за производството на изключително здрави въжета или в слънчеви панели за подобряване на ефективността им, където нанотръбите от титанов диоксид са успели да увеличат ефективността на панелите с до 13%. Още днес израелската компания със същото име разработва концепцията "Power Paper". Работи на прост принцип. Обикновената хартия се отпечатва с нанотръби, тази отпечатана „хартия“ е само напоена с електролит (течна сол) и се ражда лека, издръжлива батерия.

Техните разработчици от MIT и Южна Корея тръгнаха по обратния път, където разработиха принцип, наречен "термоелектрическа вълна". Работи на принципа на изгаряне на гориво, нанотръбата е покрита с някакъв вид гориво, което гори. След това те се запалват в единия край и се ражда ефектът на термичната каскада (или импулс) (откъдето идва и името "термо"). След това топлинната вълна генерира електричество

Нанотръба. Кредит: НАСА

Днес нанотехнологиите могат да бъдат намерени на различни места, за което свидетелстват наномедицината и нанохимията, където различни контрастни вещества се използват за определяне степента на раковия рак, изследване на кръвоносните съдове в мозъка, в бъдеще дори синтеза на изкуствени червени кръвни клетки, така наречените респироцити. Размерът им би бил от порядъка на 1 микрон, можем да си ги представим като помпа за микро налягане, която да съхранява кислород под високо налягане. Сензорите биха осигурили правилната доза кислород директно в човешкото тяло. Един такъв респироцит има до 236 пъти капацитета на човешките червени кръвни клетки. Представете си как това може да помогне с първа помощ, различни дихателни проблеми или бъдещи заселници на Марс по време на неговата колонизация. Обмисля се и пълен набор от изкуствени бели кръвни клетки и тромбоцити. Възможно е след един век да не се налага да се „притесняваме“ от вирусни заболявания или опасна загуба на кръв (където са секунди) при тежки наранявания.

Червени кръвни клетки (вляво), тромбоцити (в средата) и бели кръвни клетки (вдясно).


Другата страна на монетата

Досега само похвалихме нанотехнологиите за техния потенциал, но като всяка технология, тази може да бъде злоупотребена или вредна. Наночастиците, използвани в различни материали, усъвършенствани от нанотехнологиите, много лесно попадат в тялото чрез белите дробове, вътрешните органи, мозъка. Вредността им за хората все още не е напълно доказана, но е смъртоносна за малки животни като рибите. Друг начин, по който наночастиците могат да навлязат в тялото, е през храносмилателния тракт, като консумира засегнатите култури, тъй като наночастиците не се разлагат, те се натрупват в почвата, където се натрупват. Можете да намерите повече за рисковете за здравето от наночастици например в тази статия.

Може би най-голямата заплаха са нанотехнологиите и различната им степен на използване в оръжейната индустрия, където те могат да се превърнат в оръжие за масово унищожение. Както винаги, зависи от човека и неговата способност да регулира възможността за злоупотреба с нови технологии.