Nanotehnologija
Strana 1 od 2 12 PoslednjaPoslednja
Prikaz rezultata 1 do 15 od ukupno 21
  1. #1

    Nanotehnologija

    Autor:Velibor Ilić

    ŠTA JE NANOTEHNOLOGIJA?





    Nanometar je bilioniti deo metra 10-9 m (širine 3-4 atoma). Nanotehnologija predstavlja molekularnu proizvodnju ili, jednostavnije, građenje stvari i predmeta na atomskom nivou, na taj način što bi se pomerali pojedninačni atomi ili molekuli. Termin je nekada bio korišten za opis bilo koje tehnike sposobne da radi sa veličinama manjim od mikrona. Ovde se govori o molekularnoj nanotehnologiji koja u osnovi znači “precizno postavljanje pojedinačnih atoma na pravo mesto”. Takođe se koriste još i termini molekularno konstruktorstvo, molekularna proizvodnja i slično. Koristeći dobro poznate fizičke osobine atoma i molekula, nanotehnlologija predlaže konstrukcuju uređaja veličine nekoliko nanometara. Trik je u upravljanju pojedinačnim atomima i postavljanju tačno gde su vam potrebni za proizvodnju željene strukture. Ova mogućnost nam je na dohvat ruke.

    Nanotehnologija pretpostavlja totalni zaokret u izgradnji uređaja, proizvodeći gotovo bez troškova, koristeći atome pojedinačno, kao što računari koriste bitove informacija. Ovo bi omogućilo automatsku konstrukciju robe i uređaja bez tradicionalnog ljudskog rada, kao što štampač ili fotokopir mašina proizvodi neograničen broj kopija bez prekucavanja originalne informacije.

    Nanotehnologija je nova multidisciplinarana disciplina koja je nastala ujedinjavanjem više oblasti, od kojih najveći doprinos imaju:
    elektronika, radeći na umanjivanju u prizvodnja mikročipova,
    mikro biologija, izučavanjem strukture DNA, proučavanjem životnih funkcija mikro organizama,
    hemija, radom na prizvodnji složenih jedinjenja.
    Dobitnik nobelove nagrade Richard Feynman 1959. godine i prvi izneo mogućnost pravljenja pravljanja ovako minijaturnih sistema rekavši: “principi fizike ne govore protiv mogućnosti pomeranja materije atom po atom.”
    Poruku je izmenio HLEBmaster, 19.06.2006 u 20:49

  2. #2

    Odgovor: nanotehnologija

    UNIVERZALNI ASEMBLERI

    Koristeći elektronski mikroskop STM (Scanning Tunnelling Microscope) za posmatranje pojedinačnih atoma na niskim temperaturama, stručnjaci IBM-a su zapazili da njime mogu da pomeraju pojedinačne atome ksenona. Pomeranje atoma na taj način bi bilo veoma komplikovano, skupo i dugotrajno. Za pomeranje atoma bi nam više odgovaralo mnoštvo minijaturnih uređaja (asemblera) koji su posebni da pomeraju atome. Eric Drexler opisuje asemblere kao uređaje koji imaju minijaturne robotske ruke pod kontrolom računara. Oni bi bili u stanju da upravljaju položajima atoma, u cilju kontrolisanja i određivanja precizne lokacije na kojoj se odvijaju hemijske reakcije. Generalno pristup bi dozvolio konstrukciju velikih i preciznih objekata kao posledica precizno kontrolisanih hemijskih reakcija u kojima se objekti grade molekul po molekul. Asembleri bi mogli da izvršavaju i takve instrukcije pomoću kojih bi pravili svoje kopije. Iz tog razloga, oni bi bili jeftini. Ovo možemo videti na primeru prirodnih proizvoda kao što su drvo, seno, krompiri – oni su zaista jeftini. Radeći u velikim grupama, asembleri i specijalizovanije mašine će biti sposbne sa grade objekte jeftinije. Oni će biti u stanju da postave svaki atom na pravo mesto, i zbog toga će proizvodi biti većeg kvaliteta i pouzdanosti. Radeći na molekularnom nivou, proizvodnja će biti ekstromno čista (bez sporednih proizvoda i zagađenja).

    RIBOZOMI
    Mogućnost ovog pristupa može biti ilustrovana ribozomima. Ribozomi proizvode sve proteine u živim bićima na ovoj planeti. Tipičan ribozom je relativno mali (nekoliko hiljada kubnih nanometara) a sposoban je da gradi gotovo svaki protein vezivanjem amino kiselina (gradivne jedinice proteina) u precizne linenearne nizove. Instrukcije za građene proteina ribozomima prosleđuje mRNA (informaciona RNA). Ovaj polimer je sastavljen od osnovnih nukleotida adenina, citozina, guanina i uracila. Niz od nekoliko stotina do nekoliko hiljada (400-1800) takvih kodova je osnova za građenje specifičnog proteina.

    ASEMBLERI
    Asembleri će graditi molekularne stukture prateći instukcije računara. Asembler će obezbeđivati troimenzionalnu poziciju i potpunu orijentacionu kontrulu nad molekularnim komponentama (slično kao ribozomi sa individualnim amino kiselinama) dodavajući ih na rastuću kompleksnu molekularnu strukturu (analogno formiranju belančevina). Asembleri će biti sposobni da grade više različitih hemijskih struktura a ne samo jednu vrstu (belančevine) kao ribozomi.

    Izračunavanja pokazuju da asembleri ne moraju biti veliki. Težina tipičnih enzima je otprilike 105 AJ (atomskih jedinica mase) dok ribozom ima težinu od 106 AJ. Najmanji asembler bi mogao da ima masu otprilike deset puta veću od mase ribozoma. Trenutna idejna rešenja aseblera su malo veća od ovoga.

    MOLEKULARNI RAČUNARI

    Asembleri zahtevaju detaljne nizove kontrolnih signala, kao što ribozom zahteva mRNA za kontrolisanje svojih postupaka. Takve detaljne signale obezbeđuju minijaturni računari. Dizajn molekularnih računara je dao Eric Drexler. Dizajn je mehanički sličan prirodnom, i bazira se na čvrstim štapićima koji u interakciji jedni sa drugima predstavljaju logička kola. logička kola dizjnirana na ovaj način bila bi veličine 5 kubnih nanometara. Za obezbeđivanje minimalne kontrole potrebna je zapremina od 2*105 kubnih nanometara (0.0002 mikrona) za jedan jednostavan 4-bitni ili 8-bitni procesor opšte namene. Postojaće verovatno i “alati” koji će se moći dodavati krajevima ruku asemblera. Zajedno sa svim dodacima, mali asembler sa rukama, računarem, i “alatima” bi trebalo da bude lakši od 109 AJ. Poređenja radi Escherichia coli (vrsta bakterije) ima težinu od 1012 AJ. Ovakav asember bi bio daleko veći od ribozoma ali mnogo manji od bakterije.

    POZICIJE HEMIJE
    Hemičari su izuzetno uspešnu u sintezi velikog broja atomskih struktura (molekula), ali je njihov uspeh bio ograničen na malim strukturama (sa izuzetkom nekih polimera). Poznato je da su atomske strukture od nekoliko stotina atoma su sasvim izvodljive. Hemičari imaju mogućnost da precizno modeluju male strukture atoma, ali trenutno ne postoji mogućnost da na standardan način prave veće strukture. Sposobnost proizvodnje minijaturnih uređaja, vođenih računarom koji sa atomskom preciznošću raspoređuju atome i molekule u tri dimenzije, imaće revolucionarnu posledicu na hemijsku industriju.

    Visoko reaktivne komponente često reaguju burno i, atomi i molekuli se slučajno sudaraju jedni sa drugima. U toku reakcija komponenate se sudaraju slučajno i reaguju slučajno sa svim čime je moguće. Sinteza pod ovim uslovima ponekad liči na “precizno” postavljanje delova u radio aparat ubacivanjem i mućkanjem. Neverovatna je sposobnost hemičara da pod ovim okolnostima sintetizuju ono što žele.

    Mnoga od trenutnih rešenja za hemiske sinteze sastoji je u sprečavanju neželjenih reakcija. Sa sintezom baziranom na asemblerima, takva prevencija se obezbeđuje putem pozicione kontrole. Za ilustraciju pozicione sinteze pretpostavite da želimo vežemo dve komponente, A i B. U prvom koraku, je potrebno odabrati pojedni atom iz komponente A. Da bi uradili ovo, moramo zaposliti asembler koji ima dva dela, jedan deo će imati visok afinitet prema atomima tipa A dok drugi treba da obezbedi pozicioniranje atoma. Isti postupak možemo primeniti i sa atomom elementa komponente B. Sada možemo spojiti komponentu A sa komponentom B pozicionirajući dve komponente tako da dva spoja budu susedna jedan drugom, i dozvoljavajući im da se povežu. Približavamo se dobu kada ćemo biti sposobni da gradimo virtalno i svaku strukturu do atomskih detalja koristeći se zakonima hemije i fizike.

  3. #3

    Odgovor: nanotehnologija

    JEDNOSTAVNA NANOTEHNOLOGIJA

    Za priozvodnju prvog asemblera (minijaturni uređaji sposobni za izgradnju na atomskom nivou) će biti potrebno mnogo disciplinovanog napora, i to neće biti slučajno otkriće. Ubrzo posle prvog nano-asemblera, mi ćemo imati mnogo obećavanih “nano-proizvoda”.

    Pre nego što budemo u stanju da gradimo mašine koje su sposobne da se samo-repliciraju, prvo moramo imati nano-računare, sposobne da upravljaju takvim mašinama, koji će moći da memorišu algoritme i njihove osnovne instrukcije. Za konstrukciju bilo kakvih mikro mašina, moramo biti sposobni da konstruišemo funkcionalne nano-zupčanike molekularne veličine, da bi bili u stanju da konstruišemo složenije uređaje. Nakon kostrukcije zupčanika dolaze na red nano-manipulatori, to jest uređaji koji su sposobni da pomeraju atome i postavljaju ih na željeno mesto.

    Nanotehnologija neće doći preko noći. U početku će verovatno biti prikazivane samo demonstracije pomeranja atoma, koje verovatno neće biti čak ni vidljive golim okom. Demonstracije će se sastojati u tome da nano-manipulatori gomilaju specijalno pripremljene molekule povezujući ih u lance ili štapiće. Ispisivanje reči atomima sa atomskim mikroskopom će verovartno postati standard.

    I na kraju, biće proizvedeni nano-asembleri, minijaturne “fabrike” sposobne za molekularnu proizodnju po instrukcijama nano-računara. Takvi asembleri će biti sposobni da grade bilo kakve predmete ili objekte, pa čak i svoje kopije. Biće dovoljno da se izgradi jedan asembler, koji ćemo kasnije moći da umnožavamo u neograničeni broj kopija, uređaja sa identičnim osobinama kao i original.

    Pretpostavimo da imamo tehnologiju asemblera sposobnih da grade sebi identične asemblere, i da se mogu programirati da grade druge stvari, što je već napredak. Da sve to nije ni malo jednostavno, videćemo iz sledećeg primera. Ako ovladamo tehnikom programiranja asembelra da napravi drugi, i čak i ako kažemo bilionima asemblera da urade istu stvar, postavlja se pitanje kako programirati hiljde timova od po milion asemblera da rade zajedno sa ostalim timovima na građenju nekog kompleksnog objekta.

    Prvi asembleri praktično neće biti pokretni; njih možete zamisliti kao minijaturne fabrike. Svaka ima “mozak” i nekoliko prostijih pod-robota koji rade na specijalnim zadacima. Istraživači imaju mnoštvo specijalizovanih nano konstrukcija u izgradnji i biće ih sve više. Asembleri će proizvoditi nano delove i odlagati ih u skladu sa instrukcijama ostalih asemblera. Neki od specijalizovanih nano mašina će pokretati delove, drugi će ih spajati u celinu, dok će ostali samo pratiti šta se dešava i informisati “mozak” fabrike.

    Sigurno će nakon proizvodnje prvog asemblera proteći nekoliko godina istraživanja kako bi se mogli sigurno koristiti za lečenje i “popravku” ćelija živog ljudskog organizma. Nakon toga, uslediće istraživanja usmerena ka otkrivanju načina da se produži ljudski život.

    Pesimisti mogu reći da je potrebno mnogo godina da bi sve ovo moglo ostvariti. Ali dok ne stignemo do krajnjeg oblika nanotehnologije, pojaviće se “homogeni produkti”: fina i ultra-jaka vlakna, dizajniranje molekula, sinteza i analiza DNA, 3D računarska memorija...

    Treba da prođe gotovo dekada za prvi nano-manipulator, zatim još jedna dekada za prvi samo-replicirajući asembler, i zatim, izgleda, još jedna dekada pre nego što budemo u stanju da pravimo velike proizvode. Ako budemo srećni, paralelni rad na hirurgiji unutrašnosti tela će se pojaviti otprilike u to vreme. Tokom daljih istraživanja će verovatno biti i novih prepreka u radu, kako budemo otkrivali koliko su kompleksni ti poslovi.

    Ovo može zvučati prilično razočaravajuće – ili jednostavno vremenski suviše daleko od danas. Ipak, zbog moguće zloupotrebe nanotehnologije, kao na primer mogućnost izmene ili implementacije lažne memorije ili korištenja nanotehnologije u vojne svrhe, u neku ruku je dobro što je ljudima ostavljeno vremena da se prilagode ovim stvarno radikalnim promenama, i da razviju metode odbrane. Čak i rana nanotehnologija može biti korisna, posebno za biomedicinska i hemijska istražavanja, kao i za sve vrste proizvoda i instrumenata.


    KRAJNJE MOGUĆNOSTI NANOTEHNOLOGIJE

    Posle proizvodnje prvog nano-asemblera, do krajnjih mogućnosti nanotehnološke utopije proteći će “par kratkih godina”, koje će srećom potrajati malo duže. Ovo je dobro zbog toga što će društvo moći da se prilagodi novim uslovima, kao što je, recimo novi sistem novčane razmene.

    Vremensko rastojanje između proizvodnje prvog univerzalnog asemblera i ubrzanog pojavljivanja novih nano-proizvoda (i posledice zamene tradicionalne industrijske tehnologije), će biti šokantno. Istorija pokazuje da linija između dva perioda ljudske istorije predstavlja eksponencijalnu krivu, što smo imali prilike da vidimo na prelasku između kamenog doba, srednjeg veka i industrijskog doba. Nanotehnologija se neće pojaviti prostim sipanjem sadržaja jedne epruvete u drugu, a i krajnje nano mogućnosti neće biti odjednom materijalizovane. Međutim za sve praktične svrhe, do 2030-te, nanotehnologija će pristići nezaustavljivom snagom. Druga naučna polja će takođe nastaviti da ubrzavaju krivu tehnološkog napredka. Genetičari, sa novim poboljšanim alatima, tragaju za planom i razumevanjem ljudskog genoma, tako da oni sami očekuju značajne rezultate za samo nekoliko godina.

    DNA je kontrolna tabla postojanja “nano-mašina” koje zovemo život. Genetika će biti odgovorna za produžetak ljudskog života pre nego što nanotehnologija uhvati zalet. Nanotehnologija će jednostavno koristiti i dodavati znanje stečeno u genetici za dalju poboljšano upravljanje ovim kontrolnom tablom. Ne bi se trebalo iznenaditi, ako za 15 godina ljudski najstariji san “dospe u ruke” naučnika. Sa idejom nanotehnologije javila se i ideja o dubokom zamrzavanju ljudi (Cryonics) koji boluju od danas neizlečivih bolesti (rak, AIDS) i njihovo oživljavanje u vreme kada nanotehnologija omogući bezbedno odmrzavanje i lečenje takvih ljudi.


    SUPER MATERIJALI

    Konstrukcija metalnih uređaja sa atomskom preciznošću omogućla bi nam da ih proizvodimo bez mikro-nesavršenstava (pukotina, neravnina). Takvi uređaji bi imali dramatično veću snagu, radili bi sa manje zagrevanja i podnosili bi veće opterećenje. Na taj način bi se današnji industrijski proizvodi mogli mnogo poboljšati, ali se postavlja pitanje zašto i za čega bismo koristili materijale iz prvog talasa industrijalizacije kada su nam dijamantski i super-kompozitni materijali dostupni? Ugljenik je u dijamantskom obliku 50-70 puta jači od čelika i ima samo četvrtinu težine čelika. Izgrađena cev od takvih materijala je 100 puta jača i provodi elektricitet isto kao bakar.

    Velike količine ugljenika koje će biti potrebne za građenje objekata primenom novih tehnologija biće nam dostupne iz atmosfere od miliona tona sagorelih fosilnih goriva. Praktično nam se sirovi materijal sam isporučuje!


    OPSHIRNIJE NA : http://www.neobee.net/~ilicv/NanoTech.htm

  4. #4

    Odgovor: nanotehnologija

    Najmanji frižider, robot i motor

    Naučnici su uspeli da naprave najmanji frižider na svetu – i prilično moćan. Iako je veličine običnog mikročipa, u stanju je da ohladi neki predmet na temperaturu od neverovatnih –272,8ºC!

    Autor: Draško Dragović
    Izvor: Astronmski Magazin

    Američki Nacionalni institut za standarde i tehnologiju, tvorac ovog noviteta dimenzija 25 × 15 mikrona je napravio 'sendvič' od normalnog metala, jednog izolatora i jednog superprovodljivog metala. Kada se struja propusti kroz sendvič, najvreliji elektroni sa običnog metala tuneliraju kroz izolator ka superprovodniku. Tada temperatura u normalnom metalu dramatično opada, te crpi dodatnu toplotnu energiju iz predmeta koji zapravo treba ohladiti.

    Istraživači su koristili četiri para navedenih sendviča u želji da ohlade sadržaj silicijum–nitratne membrane čije su dimenzije bile 450 × 450 mikrona i debljine 0,4 mikrona. Kockica germanijuma stranica 250 mikrona, oko 11.000 puta veća od ukupne zapremine prikopčanih frižidera, bila je zalepljena na vrh membrane. To je isto kao kad bi od običnog kućnog frižidera očekivali da ohladi Statuu slobode. Oba predmeta su uspešno ohlađena na – 272° C.

    Frižideri su proizvedeni korišćenjem standardne litografske metode za dobijanje čipova, što ih čini pogodnim za ugrađivanje u druge uređaje mikro dimenzija. Ovi tanki frižideri su mnogo manji i jeftiniji od konvencionalnih uređaja slične namene. Moći će da se koriste za hlađenje kriogenih senzora instrumenata vrhunske osetljivosti za potrebe poluprovodničkih analiza i pri astronomskim istraživanjima.

    Rezultati su obelodanjeni 25. aprila 2005. godine u časopisu "Applied Physics Letters".


  5. #5

    Odgovor: nanotehnologija

    Najmanji robot na svetu



    Naučnicima je pošlo za rukom da proizvedu crvolikog robota toliko malog da je potreban mikroskop da bi ga uopšte mogli videti. Šta više, njih dvadeset hiljada je moguće poređati u kolonu na jedan dinar!

    Ovaj sićušni robot je širok oko 60 mikrona (kao ljudska vlas) i dug 250 mikrona, i predstavlja najmanji mikrorobot sa bežičnom kontrolom ikada napravljen u svetu.

    "On je nekoliko desetaka puta kraći i hiljadama puta lakši od bilo kojeg prethodno stvorenog upravljivog' mikrorobota," kaže konstruktor sa Dartmouth Univerziteta, Bruce Donald.

    "Kada kažemo 'upravljivog', mislimo na isti način kao i auto, dakle na mogućnost da upravljamo njegovim kretanjem u svim pravcima po ravnoj površini, i to u smeru koji mi odaberemo. On se ne kreće na točkovima, već gmiže kao neki silicijumski crvić, praveći desetine hiljada 10–nanometarskih koračića svake sekunde. Skreće na taj način što izbaci jednu silicijumsku 'nogu' i okrene se oko nje poput motocikliste koji pravi oštar zaokret izbacivanjem noge."

    Zbog mogućnosti kretanja na inovativan način (uvijanjem) i obzirom na to da je wireless, ovaj robot može slobodno da se kreće bez žica ili šina, koje su ograničavale radijus predhodnim generacijama mikrorobota. Strategija gusenice je pomogla istraživačima da izbegnu neke od osnovnih problema mikrorobotičara.

    "Mašinice ove veličine imaju nezgodnu osobinu da se lepe za sve za šta se dotaknu, kao što se pesak lepi za stopala na plaži, " objašnjava inženjer Craig McGray sa Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju. "Zato smo napravili mikrorobote bez ikakvih točkova ili pokretnih zglobova koji bi mogli da prave smetnje. Umesto toga, ovi roboti se kreću savijanjem tela poput gusenica. U odnosu na svoje dimenzije, ove naprave se kreću zapanjujuće brzo."

    Za pokretanje, roboti koriste dva nezavisna akumulatora – robotove "mišiće". Jedan je za kretanje napred, dok je drugi za skretanje.

    Pošto nije u mogućnosti da koristi neki unapred smišljen program za svoje kretanje, ravna se prema električnim signalima koje dobija putem mreže elektroda po kojima se kreće. Ta mreža takođe snabdeva robotića i energijom potrebnom za njegovu šetnju.

    Ovi i slični mikroroboti će uskoro moći da npr. pribavljaju informacije o raznim vidovima bezbednosti, da ispituju i popravljaju integralna kola, istražuju opasne sredine, pa čak i da upravljaju određenim ljudskim ćelijama ili tkivom.
    Poruku je izmenio HLEBmaster, 19.06.2006 u 19:44

  6. #6

    Odgovor: nanotehnologija

    Najmanji motor na svetu



    Jedna od sićušnih mikromašina –
    Deo jedinice za mnogostruku redukciju brzine



    Nedavno su naučnici napravili najmanji motor na svetu. Stotine njih je moguće smestiti u prostor veličine tačke na kraju ove rečenice.

    Pogon motora se postiže kretanjem atoma između dve kapljice rastopljenog metala u ugljeničnoj nanocevi. Jedna kapljica je uvek manja od druge. Kada se kroz njih propusti slaba struja, atomi polako odlaze sa veće kapljice i prebacuju se na onu manju. Usled toga ona raste – ali nikada ne postaje velika kao ona druga – da bi se na kraju odbila od one veće. Kada se dodirnu, veća kapljica brzo upije upije one atome koje je predhodno otpustila. Ta brza energetska promena stvara snažan zamah.

    Tehnika se zasniva na činjenici da površinski napon – tendencija atoma odnosno molekula da se odupru razdvajanju – postaje veoma izražan kada su u pitanju male razmere. To je isti onaj površinski napon koji na primer omogućava nekim insektima da hodaju po vodi.

    Motor, zapravo nanoelektromehanički naponski oscilator pokretan površinskim naponom, napravio je tim naučnika predvođen Alexom Zettlom, sa Univeziteta Kalifornija, na Berkliju.



    Lanac za pokretanje stroja i njegov spoj,
    u upoređenju sa česticom polena (gore desno)
    i koagulisanim crvenim krvnim zrncima
    (gore levo i dole desno).





    Iako je energija proizvedena na takav način jako mala – svega 20 mikrovati – ipak je prilično impresivna ako se uzme u obzir veličina motora. Čitav uređaj je manji od 200 nanometara (nano – 10–9), ili stotinama puta manji od prečnika ljudske kose. Ako bi se upoređivao sa relativnom snagom automobilskog motora, ispada da je oko 100 miliona puta jači od šestocilindričnog motora najnovijeg ovogodišnjeg "Porshea" zapremine 3,5 litara!


    Na Berkliju je 1988. godine profesor elektrotehnike Richard Muller sa kolegama napravio prvi funkcionalni nanomotor, koji je bio veliki oko 100 mikrona (mikro – 10–6), što je jednako debljini kose. Tek 2003. godine Zettlova grupa je napravila prvi motor nano razmera. Prošle godine su napravili nanotransporter, koji je u stanju da pomera sitne čestice poput kola u fabrici.

    Najnoviji pronalazak je objavljen 21. marta prošle godine u časopisu "Applied Physics Letters".

    Nanotehnološki inženjeri pokučavaju da imitiraju prirodu, te stvaraju uređaje atom po atom. Između ostalog, nanomotori mogu da se koriste u optičkoj elektronici za preusmeravanje svetlosti, u procesu koji se naziva optički prekidač. Futuristi smatraju da će uskoro doći dan kada će se nanomašine, pokretane nanomotorima, kretati našim telima u potrazi za obolelim ćelijama i uspešno ih "popravljati".

    "Oscilatori su idealni za pokretanje naprava, obzirom na to da razvijaju veliku snagu u odnosu na veličinu," kaže Chris Regan, glavni istraživač Zettlove grupe, za "LiveScience". "Kod nanobota, na primer, ovi motori će moći da se koriste za gmizanje, kretanje, plivanje, skakutanje ili čak letenje."

    Pre toga, u toku sledećih par godina, novi motori će se koristiti u tehnologiji Mikro–Elektro–Mehaničkih Sistema (MEMS), izjavljuje Regan.

    MEMS su sićušne komponente napravljene graviranjem delova na silikonskim pogačama ili prostim dodavanjem tankih slojeva. Mada su manji od zrna polena, MEMS su preveliki za nanosvet. Koriste se u takvim stvarima kao što su mikroakcelerometri, uređaji koji pokreću automatske vazdušne jastuke ("airbags"). Optički MEMS se koriste u mnogim sistemima kućnih bioskopa.
    Poruku je izmenio HLEBmaster, 19.06.2006 u 20:13

  7. #7

    Odgovor: nanotehnologija

    Nanobudućnost i mikroprošlost

    Nanotehnologija je dugo shvatana kao naučna fantastika. Uostalom, kako drugačije shvatiti ideju postojanja kompjutera veličine vrha čiode?

    Istorijski gledano, nanotehnologija (tehnologija povezivanja atoma u minijaturne strukture koje predstavljaju uređaje) nauka je stara deset godina. Sumio Iijima, istraživač japanskog NEC-a, pronašao je 1991. godine nano-cevi, veoma male cilindre debljine nekoliko atoma sa dobrim osobinama za izgradnju čipova. Pet godina kasnije pronađene su ugljenične nano-cevi, za šta su Robert F. Curl, Harold W. Kroto i Richard E. Smalley dobili Nobelovu nagradu. Predviđanja naučnika koja su se pojavljivala tih godina, na osnovu ovih pronalazaka, a koja su govorila o procesorima veličine nekoliko nanometara (milijarditih delova metra), nisu bila shvaćena ozbiljno.

    Istraživanja u IBM-u

    Nakon mnogih uspešnih projekata u ovoj oblasti IBM, jedna od najvećih kompanija po pitanju patenata, i sama je ušla u sferu nanotehnologije i otišla najdalje u istraživanjima.

    Krajem aprila istraživači ove kompanije napravili su od ugljeničnih nano-cevi (engl. carbon nanotubes) veliki broj tranzistora „u jednom komadu”. Širine od 5 do 10 atoma i 10.000 puta tanje od ljudske dlake, nano-cevima bi se lakše postiglo kreiranje grupa tranzistora, tako da bi čipovi iz IBM-a u budućnosti imali tako male dimenzije kakve nikada ne bi mogle da se ostvare klasičnim litografskim putem na silicijumu. Govori se o dimenzijama 500 puta manjim od današnjih.

    Poluprovodnička evolucija oličena u nano-cevima nije stala samo na formiranju tranzistora. Istraživači IBM-a već rade na nekim prostijim kolima, a njihovu upotrebu očekuju za pet godina, kada će se pojaviti prvi hibridni čipovi (spoj silicijumske i nanotehnologije). Prvi hibridni čipovi biće memorije, i to keš memorije za nove generacije silicijumskih procesora. Potpuna zamena silicijuma, kako predviđaju ljudi iz IBM-a, desiće se u sledećoj deceniji.

    Istraživanja u Nemačkoj

    Nanotehnologija se ne zaustavlja na nano-cevima. Mihael Štuke i Markus Koh (Michael Stuke i Markus Koch), naučnici nemačkog instituta „Max Plank”, pronašli su nov materijal za nano-žice. Za svoje nano-žice koristili su svilu pauka crne udovice, a „tanjeći” ih laserom postigli su debljinu vlakna od 100 nanometara. Naučnici teže da u budućnosti naprave još tanje a duže žice (za sada su dužine oko 1 metra).

    Na Univerzitetu u Lajpcigu grupa naučnika bazira svoja istraživanja na tečnim kristalima od kojih žele da naprave nano-pumpu (složenija struktura sa više nano-cevi). Tečni kristali danas se koriste u displejima zbog osobine da se njihovi molekuli pokreću usled električnog polja polarizujući svetlost. Međutim, nemački naučnici postigli su da molekuli tečnih kristala formiraju lančane strukture čime se postiže tzv. gumena forma - polimer nazvan poliksilosan. Lančana struktura izgleda kao češalj i skuplja se ili čak pravi talase pod dejstvom električnog polja.

    Nano-memorija

    O važnosti istraživanja u oblasti nanotehnologije govori i skorašnje investiranje u takva istraživanja na Univerzitetu Jejl (SAD) od strane američkog Saveta za odbranu. Vrednost ulaganja je tri miliona USD, a istraživanje koje je dobilo tako veliku pažnju jeste prototip kompjuterske memorije kod koje jedan jedini molekul memoriše jedan bit informacije.

    Mark Rid i njegove kolege sa Univerziteta Jejl napravili su prekidače od ugljeničnih molekula koji provode struju između dve zlatne elektrode. Reagujući na struju, molekuli se mogu naći u dva moguća stanja: stanje visoke provodnosti (logička jedinica) i male provodnosti (logička nula). Podešavajući napon na ulaznim elektrodama može se očitavati stanje molekula (čitanje), promeniti njegovo stanje (pisanje) ili promeniti stanje u neodređeno (brisanje). Time se ovaj prototip ponaša kao klasična memorija. Razmak između elektroda je 30 do 50-milionitih delova milimetra, tako da će veličina ovakve memorije biti veoma mala.

    Atom po atom - procesor

    Silicijum je svih ovih godina osnova za pravljenje procesora i čipova uopšte. Dalje smanjivanje dimenzija komponenti koje se litografskim putem urezuju na silicijum formirajući čip, radi unapređenja performansi, prema predviđanjima, za desetak godina će dostići fizičke granice. Bez obzira da li su te najave tačne ili ne, proizvođači čipova se polako pripremaju da silicijum ode u istoriju. Istraživanja u oblasti nanotehnologije već danas se smatraju za tehnologiju koja će zameniti današnji koncept izrade čipova. Naravno, lepo zvuči „imati sve u malom prstu”, a na vrhu prsta - moćan kompjuter.

    Dušan STOJIČEVIĆ

    Izvor: Svet Kompjutera
    Poruku je izmenio HLEBmaster, 24.04.2006 u 18:47

  8. #8

    Odgovor: Nanotehnologija

    Sigurna investicija

    Pocetkom meseca americki predsednik Buš odobrio je investiciju od 3,7 milijardi dolara za istraživanja u nanotehnologiji u 2004. godini. Deo ulaganja u nanotehnologiju mogao bi da se isplati uskoro u formi nanocevnih monitora koje razvija Korporacija Motorola i nanokristalne kratkotrajne memorije koju razvija IBM

    Nanotehnologija je vec videna kao zamajac sledece industrijske revolucije u kojoj ce molekularni racunari zameniti racunare sa silicijumskim cipovima, a jeftini “nanoboti” glomazne mašine u današnjim fabrikama vrednim milijarde dolara. Nanotehnologijom se mogu dobiti bolji i jeftiniji materijali izgradnjom kroz hemijske reakcije, atom po atom, u jeftinim laboratorijskim sudovima umesto u skupim industrijskim reaktorima. Velike tehnološke korporacije su brzo prepoznale ogromni potencijal nanotehnologije i debelo investiraju u svoje istraživacke laboratorije. Širom sveta je nikao veliki broj manjih preduzeca (tzv. start up-ova) koja se bave iskljucivo istraživanjem na polju nanotehnologije - samo u Americi ima ih više od 400 - i osnovano je više od stotinu istraživackih instituta pri elitnim univerzitetima. Više nema dilema oko toga da li ce se ulaganja u nanotehnologiju isplatiti, jedino se postavlja pitanje ko ce prvi uspeti da kapitalizuje na njoj i kad

  9. #9

    Odgovor: Nanotehnologija

    Motorolin nano TV



    Pocetkom jula ove godine americka kompanija Motorola Inc obelodanila je da je razvila model monitor od 6 inca FED (field emitter display) tipa na bazi ugljenicnih nanocevi. Prošle nedelje je kompanija objavila da je napravljen i veci model monitora i da je postupak proizvodnje poboljšan. Ugljenicne nanocevi predstavljaju molekule ugljenika cilindricnog oblika, sa precnikom manjim od jednog nanometra (milijarditog dela metra). Kombinacija jedinstvenih osobina cini ove molekule veoma prilagodljivim i pogodnim za veliki broj razlicitih primena.



    U Motorolinom FED monitoru ugljenicne nanocevi su upotrebljene kao emiteri (elektron-emitujuce elektrode) koji su grupisani unutar svakog piksela monitora. Za izradu monitora razvijena je jedinstvena procedura koja se sastoji u nanošenju katalizatorskog praha na staklenu podlogu. Dimenzije cestica praha su svega 3-5 nanometara, a nanose se samo na pikselski deo površine podloge. Podloga sa prahom unosi se u specijalnu komoru i u atmosferi vodonika i metana izlaže temperaturi od oko 500 stepeni celzijusa. U takvim uslovima na katalizatoru vertikalno rastu ugljenicne nanocevi. Za rast do odgovarajuce velicine potrebno je oko 2 minuta. Obustavljanjem dotoka metana i vodonika i snižavanjem temperature u komori zaustavlja se rast nanocevi. Postupak je takav da omogucava proizvodacu oblikovanje proizvoda na molekulskom nivou u cilju poboljšanja odredenih karakteristika. Naime, smeštanje nanocevi direktno na podlogu, uz kontrolu medumolekulskog rastojanja i dimenzija, obezbeduje sliku visokog kvaliteta sa optimizovanim elektronskim emisijama, osvetljenjem, bistrinom boje i rezolucijom koji odgovaraju za primenu u ravnim monitorima. Sa nanocevnih emitera elektroni se oslobadaju primenom napona manjeg od 50 volti. Za postupak proizvodnje Motorola je podnela oko 160 patentnih prijava u SAD, a novi FED monitor je nazvan “nano-emisioni displej” ili NED. U prošlosti je bilo i drugih pokušaja da se naprave monitori na bazi ugljenicnih nanocevi, ali upotrebom odredenih litografskih metoda, koje nisu mogle da obezbede isti kvalitet slike gotovog proizvoda kao Motorolin NED proces. NED monitori su jeftiniji od odgovarajucih plazma i LCD (liquid crystal display) monitora, jer ne zahtevaju skupe elektronske komponente. Tako se, npr., procenuje da ušteda u proizvodnji monitora vecih od 30 inca po NED metodi u poredenju sa proizvodnjom odgovarajucih LCD monitora iznosi oko 30 procenata. U firmi se nadaju da ce vec za godinu-dve imati kao gotov proizvod za tržište monitor od 60 inca sa maloprodajnom cenom nižom od 3000 dolara. Motorola ne samo da planira proizvodnju NED monitora, vec namerava i da licencira tehnologiju proizvodacima plazma monitora u Japanu i Koreji. Nekoliko proizvodaca je vec kontaktirano i vode se pregovori oko izdavanja licence. Privlacnost tehnologije je u tome što se linije za proizvodnju plazma monitora mogu jednostavno modifikovati i upotrebiti za proizvodnju NED monitora. Pored proizvodnje monitora, razmatraju se i druge mogucnosti za upotrebu tehnologije kao što su poboljšane gorivne i suncane celije, tranzistori ekstremno malih dimenzija i biotehnološki senzori za identifikaciju patogenih mikroorganizama u ljudskom telu.

    Poruku je izmenio HLEBmaster, 03.05.2006 u 19:31

  10. #10

    Odgovor: Nanotehnologija

    Memorija na IBM nacin

    Na medunarodnom susretu elektronicara održanom u Vašingtonu prošle nedelje, istraživaci iz IBM-ovih laboratorija su predstavili novu tehniku za pravljenje nanokristalnih kratkotrajnih (nepostojanih) memorija koja omogucava preciznu kontrolu velicine i položaja nanokristala. Naime, IBM-ovi istraživaci su došli do recepture za pravljenje polimernih molekula sposobnih za samoorganizaciju u minijaturne, precizne i predvidljive strukture. Rezultujuce strukture mogu zatim poslužiti kao kalup za izvlacenje kola na silicijumskim podlogama.

    Na ovaj nacin drasticno se smanjuje cena koja se placa za taj posao u industriji poluprovodnika. Kao dokaz da stvar stvarno funkcioniše, IBM je izradio memorijske cipove sa silicijumskim nanokristalima - tankim slojem unutar tranzistora, koji pomaže memorijskom cipu da zadrži naelektrisanje i spreci narušavanje podataka. Ako proces nade primenu u masovnoj proizvodnji, mogao bi da pomogne rešavanje jednog od znacajnijih problema sa kojima se suocavaju proizvodaci poluprovodnika: visoka cena i složenost litografije.

    Trenutno, milioni tranzistora i ostalih delova cipa moraju da se pojedinacno iscrtaju sa litografskim alatima, a to su veliki komadi mašinerije sa preciznim laserima, socivima i prigušivacima vibracija i cenom cesto od 15 do 18 miliona dolara. Upotreba molekula, koje zahvaljujuci programiranim osobinama obrazuju kalup, mogla bi da pretvori iscrtavanje kola u jednostavan zadatak, cime bi i ugradnja veoma malih struktura, kao što su nanokristali, u cip mogla da postane tehnološki mnogo izvodljivija. Na skupu je i Motorola prikazala cipove sa nanokristalima, koji su medutim dobijeni cisto litografskim tehnikama. IBM planira pilot proizvodnju cipova po novoj metodi za 3 do 5 godina. Slican koncept razmatraju i mnoga manja preduzeca (start up-ovi), kao što je NanoInk.

    Ranije ove godine su i istraživaci sa univerziteta u Viskonsinu demonstrirali upotrebu polimera kao nacin za odlaganje materijala na litografski stvorenu liniju. Molekule koje je IBM upotrebio u svojim eksperimentima predstavljaju u stvari kopolimere diblok tipa, nastale povezivanjem dve vrste molekula koje bi se u normalnim uslovima medusobno odbijale. Sile koje se generišu izmedu razlicitih delova polimera naucnici upotrebljavaju za kontrolu položaja molekula. Polimeri ove vrste nisu nepoznati. Proizvodaci sportske opreme ih koriste za lepljenje donova na patikama. Razni polimeri se koriste i u industriji poluprovodnika. Pored IBM i Motorole, veci broj drugih kompanija (Intel, Avanced Micro Devices, ..) predstavio je svoje radove na konferenciji, koja važi za jedno od najznacajnijih godišnjih okupljanja istraživaca iz oblasti poluprovodnika.

    izvor http://www.ekonomist.co.yu

  11. #11

    Odgovor: Nanotehnologija

    Posto radim bas u ovoj oblasti, moram da dodam da nanotehnologija ne podrazumijeva samo minijaturizaciju tehnologije građenje na nanometraskom nivou, vec je potrbno da na tom nivou ti materijali (te "cestice") imaju osobine po kojima se razlikuju od istih na mikro ili makro nivou.
    "Ability is what you're capable of doing. Motivation determines what you do. Attitude determines how well you do it." Lou Holts

  12. #12

    Odgovor: Nanotehnologija

    CRYONICS


    Ranije su lekari utvrđivali da li pacijent živ ili ne po tome da li srce još uvek radi, danas se taj koncept promenio. Ako bi pre nego što strukture mozga počnu da se razgrađuju, “klijent” priključio na aparat srce-pluća i ubacio “anti-friz” i drugi ćelijski stabilizatori a zatim se temperatura “klijenta” spušta na temperaturu tečnog azota. U ovom trenutku svi biohemijski procesi staju i “klijent” se smešta sa čuvanje. Kasnije, u vreme razvijene nanotehnologije kada se razviju uređaji koji su sposobni da izleče sve fatalne bolesti koje izazivaju smrt biće uklonjene iz tela i klijent se vraća na normalnu temperaturu izlečen od bolesti.
    Mogućnosti za kontrolu materije na molekularnom nivou mogu mnoge da iznenade sporednim efektima. Na primer ako bismo mogli poslati minijaturne mašine pod inteligentnom kontrolom u ljudsku ćeliju zašto bi smo bili ograničeni normalnom ljudskom temperaturom od 370 C.

    Većina ljudi je bar čula za krionizam – zamrzavanje ljudi radi života u budućnosti. U ovoj proceduri, naučnici uzimaju pacijente koji su bili označeni kao “mrtvi” od strane sadašnjih medicinskih kriterijuma, zamenjujući njihovu krv i druge telesne tečnosti hemikalijama otpornim na smrzavanje, i stavljaju ih u tečni azot na temperaturu od –1960 C. Na toj temperaturi svi molekuli tela su nepokretni i ne mogu se više kretati niti reagovati. Na ovaj način individua ostaje sačuvana hiljadama godina. Rukovodioci Aclor fondacije za produžetak života procenjuju da će odmrzavanje pacijenata i vraćanje u život biti moguće za manje od 100 godina.

    Da li ovaj postupak stvarno u stanju da sačuva život i identitet zamrznute osobe? Ćelijski život bez sumnje. Koža, sperma, jajne ćelije i još neki delovi ljudskog organizma se rutinski zamrzavaju u tečnom azotu, a nakon odmrzavanja se uspešno vrši njihova transplantacija. Današnje metode odmrzavanja nisu još u potpunosti uspešne na čitavom ljudskom organizmu. Međutim dok je telo zamrznuto nema izmena u strukturi, oni mogu priuštiti da čekaju bolje uslove odmrzavanja i ćelijske popravke koje će biti moguće u budućnosti.

    Postoje dva glavna pitanja: da li su današnje krioničke procedure dovoljno pouzdane da očuvaju memoriju i identitet zamrznute osobe? Čak i ako je to tačno da li će sposobnosti nanotehnologije biti dovoljne da vrate ove pacijente u život? Nažalost, današnjoj nauci nedostaju odgovori na ova pitanja sa sigurnošću. Neuronauka ne može još da nam pokaže koje su specifične strukture u mozgu zadužene za kodiranje memorije i identiteta, mi sada ne možemo istraživati moždano tkivo da bi gledali izgled ovih struktura. I u osnovnim principima nanotehnologije koji su toliko novi da mi ne možemo imati čvrsto razumevanje tehničkih i praktičnih ograničenja. Dok mnogi eksperimenti i klinički dokazi ne budu prikazani da je dugoročna memorija je nešto fizički zapisano u molekulima izgleda moguće pomerati molekule i popravljati ćelije bi moguće popravljati memorijske strukture ako informacije unutar nisu uništene uništenjem mozga.

    Alcor fondacija za produženje života je neprofitna organizacija u Scottsdale, Arizona. Oni imaju 30 pacijenata pod krioničkim tretmanom i nekoliko stotina živih ljudi koji su odabrali ovu tehnologiju da obezbedi dodatnu sigurnost ako zakaže sadašnja medicina.

  13. #13

    Odgovor: Nanotehnologija

    FULARENI - loptasta forma ugljenika




    Neočekivano otkrivena forma ugljenika, nazvana po ekscentričnom arhitekti Bakministeru Fuleru (Buckminister Fuller) Buckyballs ili Fullerenes, još 1991. godine je, prema časopisu Science, proglašena molekulom godine. Istraživanja koja su usledila otvorila su polje nauke gde nemoguće lako postaje moguće


    Ugljenik u prirodi postoji u različitim formama - tzv. alotropskim modifikacijama. Dve su široko poznate - grafit i dijamant. Međutim, iako za ugljenik znamo praktično od doba kada su bogovi darovali vatru ljudima, stalno se otkrivaju nepoznati aspekti i nove forme ovog elementa.

    Tako su, 1985. godine, Harold W. Kroto (Sussex University, England), Richard E. Smalley (Rice University, USA) i Robert E. Curl (Rice University, USA), igrom slučaja među molekulima nastalim dejstvom laserskih zraka na grafit u inertnoj atmosferi, otkrili i zagonetne molekule velike mase. Za otkriće klastera od 60 ugljenikovih atoma, trojici naučnika dodeljena je Nobelova nagrada iz hemije 1996. godine.

    Ispitivanja strukture pokazala su da je 60 atoma raspoređenih po površini klastera okruženo jednakom gustinom naelektrisanja. Na tu činjenicu ukazivalo je postojanje jednog jedinog signala u 13C NMR spektru, pa su naučnici na raspolaganju imali veliki, loptasti molekul, izgrađen od 60 identičnih ugljenikovih atoma čiji je stvarni raspored predstavljao zagonetku. Dakle, trebalo ih je povezati tako da svaki bude okružen jednakim brojem suseda i da celokupna struktura bude simetrična. Prvi pokušaji sklapanja sfere od heksagona su propali. Međutim, ispostavilo se da je rešenje bilo krajnje jednostavno. Po ugledu na kupolu Geodezijskog doma koji je projektovao ekscentrični arhitekta Bakminister Fuler za američki paviljon EXPO '67 u Montrealu, naučnici su napravili molekul C60 pomoću 12 pentagona okruženih sa po 5 heksagona, a čitava grupa ugljeničnih klastera nazvana je fulerenima. Svaki fuleren se sastoji od 2(10+M) Mł0 ugljenikovih atoma, sa konstantnim brojem od 12 pentagona i različitim brojem heksagona. Teorijski, najmanji fuleren imao bi 20 ugljenika raspoređenih u 5 pentagona. Međutim, zbog neodgovarajućih uglova veza, takav molekul praktično ne postoji, a najmanji stabilan je C60. Kasnije je potvrđeno da se u procesu proizvodnje fulerena C60 sintetišu i veći molekuli sa 70, 76, 84, i više ugljenika.

    Ipak najviše se istraživalo na molekulu sa 60 atoma. Prečnik ovog ugljeničnog klastera je oko 7 angstrema (0.7 nm). Jednostruke veze, srednje dužine 0.146 nm, locirane su na pentagonima, dok se nešto kraće dvostruke veze (srednja dužina 0.140 nm) nalaze na mestima spajanja pentagona i heksagona. Toplota formiranja C60 iznosi 2550.0 kJ/mol, što znači da je molekul manje stabilan od grafita i dijamanta čije su toplote formiranja 0.0 kJ/molu i 1.6 kJ/mol. Čvrsto agregatno stanje je meko i stišljivo, slično grafitu, ali je sam molekul potpuno nekompresibilan. Na temperatama nižim od 0 C, "kuglice" u kristalnoj strukturi slobodno i neuređeno rotiraju na svojim pozicijama. Ovo se objašnjava postojanjem struje p elektrona koja je posledica energetske nehomogenosti molekula, odnosno koncentrisanja negativnog naelektrisanja u pentagonima, nasuprot elektron-deficitarnim heksagonima. Intenzitet rotacija se smanjuje sa hlađenjem, i na temperaturama nižim od 183 C (90 K) kretanje prestaje.

    Neočekivane osobine fulerena

    Fulereni su rastvorljivi u organskim rastvaračima kao što su: halogen-supstituisani benzen, derivati naftalina, tuluen, benzen, ugljen disulfid i drugi. Međutim, u vodi su potpuno nerastvorljivi. Za termičko razaranje "kuglice" potrebna je temperatura viša od 1000 C, a pojedinačne molekule moguće je dobiti sublimacijom na 434 C. Ova osobina koristi se za dobijanje kristala i tankih fimova fulerena.

    U naučnom smislu, ovi materijali su fascinantni i zbog toga što pokazuju osobine sasvim neočekivane za ugljenik. Na primer, superprovodljivost. Dodavanjem 3 atoma alkalnih metala po molekulu fulerena (M3C60) dobija se materijal koji je superprovodnik na relativno visokim temperaturama - 10 do 40 K, u zavisnosti od toga da li je u molekul inkoropriran kalijum, rubidijum, cezijum ili natrijum. Kristalne rešetke dobijene kombinovanjem fulerena sa drugima atomima mogle bi se opisati kao kutija puna kugli za kuglanje među koje su umetnuti klikeri za dečju igru. Međutim, te "kugle" kojima smo predstavili C60 su samo kavez. Zbog čega ne staviti nešto unutra? To je i urađeno. Atomi plemenitih gasova i metala inkapsulirani su u molekul C60, pri čemu su dobijeni takozvani endohedralni fulereni (M@C60). Ipak, nije lako zatvoriti bilo šta u unutrašnjost kada je kavez već formiran. Zbog toga se pribegava impregniranju grafita metalom radi dobijanja metalo-fulerena, dok se atomi plemenitih gasova ugrađuju bombardovanjem grafita laserskim zracima u atmosferi odgovarajućeg gasa.

    Moguće primjene

    Ovakva jedinjenja mogla bi da nađu primenu, na primer, u medicini. Endohedralni radioaktivni elementi u fulerenskim kavezima pokazuju specifične osobine. U bliskoj budućnosti očekuje se kreiranje takvih specifičnih nosača lekova sa endohedralnim radioaktivnim fulerenima, što bi donelo veliki napredak u ciljanoj terapiji malignih oboljenja kostiju i nekih mekih tkiva. Međutim, niko ne može sa sigurnošću da tvrdi koliko smo odista daleko od toga. Sam kavez je nerastvorljiv u vodi, te kao takav nije adekvatan nosač bilo čega kroz organizam. Stoga se pribegava dodavanju polarnih grupa (adiranjem -OH, -NH2, -NHR, -COOH, -OCCOR, -NHCOR grupa) na površinu kaveza.

    Jos pre otkrića fulerena, u Nacionalnom institutu u Kamberi (Australija) za dijagnostikovanje postoperativnih plućnih embolija primenjivan je aerosol Tehnecijuma- komercijalno nazvan TECHNEGAS. Ova dijagnostička metoda uspešno je primenjivana i u klinikama u Sjedinjenim Američkim Državama. Kasnijim ispitivanjima saznalo se da je TECHNEGAS u stvari radioaktivni tehnecijum 99Tc inkapsuliran u molekule fulerena

    "Sunđeri" za slobodne radikale

    Eksperimenti su pokazali da neka od ovih jedinjenja imaju izuzetna antioksidativna svojstva, odnosno da se ponašaju kao "sunđeri" za slobodne radikale. Neki karboksifulereni (derivati malonske kiseline) u izvesnoj meri sprečavaju neuronsku smrt izazvanu oksidativnim stresom, dok polihidroksilni derivati (fulerenoli, C60(OH)x) smanjuju koncentraciju superoksid radikala (O2-.), hidroksi radikala (OH.) i alkoksi radikala kako u hemijskim model sistemima, tako i u biološkim eksperimentima in vitro i in vivo.

    Adriamicin je antraciklinski antibiotik koji se koristi za lečenje akutne leukemije, Hodgin-ovih i neHodgin-ovih limfoma, karcinoma pluća, dojke, jajnika, materice, prostate, kao i nekih solidnih tumora. Međutim, ova supstanca ima vrlo izražen kardiotoksičan efekat, usled nastajanja semihinoskog slobodnog radikala, koji je dalje odgovoran za nastanak toksičnih kiseoničnih radikala. Ako bi se smanjio kardiotoksični efekat leka, mogao bi se povećati njegov terapijski indeks. U eksperimentima in vitro primećena je supresija citotoksičnosti adriamicina u kombinaciji sa fulerenolom na svim ćelijskim linijama od 82 do 85%.

    Antioksidativna aktivnost fulerenola potvrđena je i u hemijskim model sistemima na hidroksi i superoksidanjon radikalima pomoću najsavremenijih instrumentalnih metoda, elektron spin rezonancom (ESR). Predloženi su i mehanizami antioksidativnog delovanja fulerenola. Isti efekat potvrđen je i sa azotoksidom u eksperimentima in vitro i in vivo. U saradnji sa kolegama iz Instituta za nuklearne nauke Vinča, urađena su i preliminarna istraživanja sa radioaktivno obeleženim fulerenolom na modelima in vivo, i dobijeni su veoma interesantni rezultati."

    Za sada samo teorijska istraživanja

    Ova i slična istraživanja još uvek nisu ni blizu primene na ljudima. Osim klasičnih laboratorijskih eksperimenata rade se i kompjuterske simulacije enzimski katalizovanih reakcija. Rezultati ovakvih teorijskih istraživanja mogli bi da usmere naučnike u željenom pravcu - ka dobijanju efikasnih terapeutskih sredstava. Molekulskim modelovanjem dobijeni su rezultati koji su pokazali da se sfera C60 skoro savršeno uklapa unutar hidrofobnog mesta HIV-1 proteaze (HIVP), jednog od ključnih proteina za životni ciklus virusa HIV-1. Ustanovljeno je da jedinjenje koje blokira HIVP zaustavlja njegovu proliferaciju. Većina do sada pronađenih inhibitora su proteinske strukture čije peptidne veze predstavljaju prirodni supstrat za mnoge enzime u organizmu. To umnogome ograničava njihove terapeutske mogućnosti.

    Čini se da tek slede brojna otkrića. Ne samo na polju medicinskih istraživanja, već i na polju novih materijala i tehnologija. Da nije bilo početnih istraživanja C60 i ostalih fulerena, nikada se ne bi došlo do molekula o kojima smo govorili. Ipak, ono najvažnije i najkorisnije što proizilazi iz otkrića fulerena jeste mnoštvo novih ideja i novih načina istraživanja, što opet otvara nova pitanja i daje mogućnost postavljanja novih hipoteza. Sve ovo sasvim sigurno vodi ka novim otkrićima, koja će u budućnosti možda naći i svoju komercijalnu upotrebu.

    Preuzeto sa net-a
    "Ability is what you're capable of doing. Motivation determines what you do. Attitude determines how well you do it." Lou Holts

  14. #14

    Odgovor: Nanotehnologija

    Nanotehnologija uzrokuje mutacije



    Nanotehnologija koja sve više ulazi u svakodnevni život, pokazuje se vrlo štetnom za stanice, naročito za DNA molekule kod kojih može izazvati mutaciju. Ono što je prije samo 10 godina ulazilo u sferu znanstvene fantastike, sada nas okružuje, od hlača otpornih na mrlje, preko teniskih loptica koje odskaču više, do prozirne kreme za sunčanje. Te sićušne čestice atomarnih dimenzija dovoljno su male da bez problema uđu u stanice pluća, mozga ili drugih organa i nanesu ozbiljne smetnje u radu stanice. Naročito su opasne molekule od kojih se najviše očekuje: izdužene cjevaste karbonske molekule, koje se istražuju kao potencijalni lijek za rak, i mnoge druge genetičke i nasljedne poremećaje.


    Od cjevasti ugljikovih nanočestica očekivalo se kako će liječiti rak, ne uzrokovati ga!


    - Nitko u stvari ne zna koliko su te molekule štetne i to je najveći problem. Iskreno, mislim kako krema za sunčanje ili tekstil otporan na prljanje nisu dovoljan razlog za žrtvovaje nečijeg zdravlja - zaključio je Pat Roy Mooney, izvršni direktor ETC Grupe, neprofitne udruge koja poručava utjecaj tehnologije na čovjeka i okoliš. No početna istraživanja pokazuju kako su nanočestice štetne za (životinjski) organizam štetne i izazivaju mutacije DNA ili druge smetnje na staničnoj razini, naročito ako su udahnute, jer tada ulaze u mozak. Niti za pisca Michaela Crichtona nema dileme. On je u svojoj knjizi "Plijen" iznio viziju sudnjeg dana u kojem nano roboti prevladaju ljudsku civilizaciju. Znanstvena fantastika, rekli biste? I nanotehnologija je do nedavno imala taj epitet.
    Poruku je izmenio HLEBmaster, 19.06.2006 u 21:18

  15. #15

    Odgovor: Nanotehnologija

    Amerikance brine nanotehnologija



    Malo se toga zna o potencijalnim opasnostima koje nanotehnologija predstavlja za zdravlje, sigurnost i okoliš, upozorili su stručnjaci zastupnike u američkom Kongresu u okviru rasprave o izdvajanju više sredstava za odgovarajuća sigurnosna istraživanja

    WASHINGTON, 6. prosinca 2005. (Hina/dpa) - Čak su i republikanci, inače žestoki protivnici uplitanja vlade u privatnu ekonomiju, pred kongresnim Odborom za znanost u ponedjeljak inzistirali na sigurnosnim mjerama.

    'Moramo danas uložiti više u razumijevanje problema koje bi tehnologija mogla prouzročiti. Upravo je sada pravo vrijeme za to, prije no što prouzročimo probleme; sada postoji konsenzus između vlade, industrije i aktivista za zaštitu okoliša', kazao je predsjedatelj odbora Sherwood L. Boehlert, republikanac iz New Yorka.

    Najavljujući sastanak Odbora, utjecajni Washington Post objavio je zabrinute izjave znanstvenika o rizicima koje sa sobom donosi nanotehnolgija, tehnologija sićušnih čestica veličine jedne osamdesettisućinke promjera ljudske vlasi, s projektiranim novim kemijskim, električnim i fizičkim osobinama.

    Procjenjuje se da se u 800 pogona samo u SAD-u proizvodi 700 tipova nanomaterijala, od kojih su mnogi već integrirani u čitav niz proizvoda, uključujući sportsku opremu, računala, omote za prehrambene proizvode, kozmetiku i tkaninu otporu na mrlje, izvijestio je washingtonski list.

    Znanstvenici su već utvrdili da neke ugljične nanosfere i nanocijevi uzrokuju smrtonosnu upalu pluća kod laboratorijskih štakora, oštećenja organa kod riba i smrt ekološki važnih morskih organizama i bakterija koje žive u tlu.

    Nanocijevi su udvostručile i učestalost smrti stanica uzgojenih u laboratorijima a istraživači u New Jersey Institute of Technology otkrili su i da nanočestice aluminijeva oksida zaustavljaju rast korijena nekoliko kultura, uključujući soju i kukuruz, glavne oslonce američke poljoprivrede. Smatra se da su posebno velikom riziku izloženi radnici u industriji koja se temelji na nanotehnologiji.

    Usprkos tim opasnostima, američka vlada nije propisala obvezno testiranje nanotehnoloških materijala dok američka Agencija za zaštitu okoliša, kao vodeća instanca za kreiranje odgovarajućih propisa, predlaže mogućnost dragovoljnog testiranja koji kompanije ne obvezuje na sastavljanje izvješća ili provedbu posebnih studija.

    Američka vlada je u proračunu za 2006. namijenila 1,1 milijardu dolara za istraživanja na području nanotehnologije, od čega je samo 37 milijuna dolara predviđeno za istraživanje sigurnosti. Predstavnici industrije i skupina za zaštitu okoliša zatražili su u ponedjeljak na saslušanju u Kongresu između 100 i 200 milijuna dolara za istraživanje sigurnosti primjene nanotehnologije, uz poseban naglasak na utvrđivanje jedinstvenih smjernica o procjeni potencijalnih opasnosti.

    Matthew Nordan, potpredsjednik nadležan za istraživanja u konzultantskoj tvrtki za nanotehnologiju Lux Research, pozvao je SAD da budu partner Europskoj uniji i Japanu pri uspostavi međunarodne agencije za toksikologiju nanočestica, čime bi se objedinila aktualna rascjepkana nastojanja u tom smjeru. Njegova tvrtka procjenjuje da su prihodi od prodaje proizvoda s inkorporiranom nanotehnologijom u 2004. dosegnuli 13 milijardi dolara te da će ta brojka do 2014. porasti na 2.600 milijardi dolara.

Strana 1 od 2 12 PoslednjaPoslednja

Tagovi za ovu temu

Vaš status

  • Ne možete pokrenuti novu temu.
  • Ne možete poslati odgovor.
  • Ne možete dodati priloge
  • Ne možete prepraviti svoje poruke
  •