Будущее нанотехнологии
Команда NanoSOK
Нанотехнологии в сфере здравоохранения
За нанотехнологиями будущее, поэтому во многих государствах они находят поддержку властей. С их помощью можно вывести страну в лидеры определенного производства.
Такие современные технологии широко применяются во многих отраслях производства, промышленности и транспорта. В здравоохранении нанотехнологии используют в хирургии. Есть предположение, что вполне реально создать мини нановрачей, которые будут способны «жить» внутри организма больного человека, проводя профилактику для предотвращения болезней или устраняя все повреждения.
Одной из самых перспективных областей использования нанотехнологий является их участие в геронтологии. Нанороботы могут уже сейчас не только замедлить старение человека, но и продлить его молодость. Они способны перепрограммировать геном человека, задавать нужные функции, трансформируя организм по заданным критериям на уровне молекул и атомов.
Уже очень скоро нанотехнология поможет создать нанороботов и позволит существенно улучшить физические возможности человека и увеличить продолжительность его жизни.
Реставрация клеток поможет победить сегодня неизлечимые болезни человечества. Сейчас идут научные исследования по применению нанотехнологий на животных. Информация о будущем напоминает сказку сегодня, но уже завтра это может стать реальностью. Важно, что это принесет человечеству пользу, продлит жизнь и сулит существенное расширение привычных возможностей физиологии.
В сельском хозяйстве и в сфере защиты окружающей среды
Анализ состояния отечественной инфраструктуры наноиндустрии показывает, что, несмотря на высокое качество проводимых исследований и созданные научно-технологические заделы, инфраструктура наноиндустрии в России все еще значительно отстает от мировых нанотехнологических лидеров. Были созданы различные элементы инфраструктуры, функционирование которых, в большей степени, направлено на генерацию новых знаний, а не на коммерциализацию результатов научной деятельности.
Разрабатываемые технологии в сельскохозяйственном производстве позволяют:
- повысить безопасность производства и качество продукции;
- сократить затраты при выращивании растений;
- улучшить качество посевного материала;
- снизить заболеваемость и повысить устойчивость к вредителям;
- увеличить урожайность растений;
- получить экологически чистую (безопасную) продукцию.
Основные проблемы энергетики, возможности нанотехнологии для их решения
Основные задачи современный энергетики решаются в следующих областях:
- Первичные источники энергии.
- Производство и преобразование энергии.
- Распространение энергии.
- Хранение энергии.
- Использование энергии.
Эти проблемы энергетики связаны сложными прямыми и опосредованными связями.
В каждой из этих пяти фаз энергетики, в их решении, в повышении их эффективности находит в настоящее время, и будет находить еще более широкое использование в будущем применение нанотехнологий, как это показано в данном обзоре на наиболее ярких примерах.
Основные возможности нанотехнологии в решении проблем энергетики.
Химические средства:
- Более эффективные нанокатализаторы в топливных элементах за счет увеличения общей поверхности катализатора и природы катализаторов.
- Более мощные батареи, аккумуляторы и супернакопители за счет увеличения поверхности электродов из наноматериалов.
- Оптимизация наноструктуры термо- и коррозиестойких мембран для использования электролитных топливных элементов на основе полимеров и в Li-ионных батареях.
Механика, конструкция:
- Повышение прочности конструкционных материалов для лопаток роторов на ветряках.
- Нанопокрытие для бурильных установок, для компонентов двигателей и их корпуса.
- Разделительные наномембраны для сепарации газа (очистка выбросов углекислогогаза при сжигании угля на электростанциях).
- Газонепроникающие полимерные наноматериалы для снижения выделения испарений углеводородов из хранилища топлива.
Оптика:
- Оптимизация абсорбции света солнечными панелями за счет использования квантовых точек и нанослоев в панелях.
- Антиотражательные свойства солнечных панелей для повышения выхода энергии.
- Люминесцентные полимеры для производства светодиодов с высоким выходом энергии.
Электроника:
- Оптимизация проводимости электронов с помощью использования углеродных нанотрубок и наноструктурированных сверхпроводников.
- Электроизоляция за счет наноструктурированных наполнителей в компонентах высоковольтных линий.
- Использование наноструктурированных многослойных пленок в термоэлектрических установках.
Термические процессы:
- Наноструктурированные теплоизоляционные материалы лопаток газовых турбин авиадвигателей.
- Повышение теплопроводности углеродных нанотрубок для оптимизации теплообмена.
- Оптимизация хранения тепла на основе нанопористых материалов (цеолиты) или микрокапсулированных материалов с изменяющимся фазовым состоянием.
- Использование нанопен, как суперизоляции в зданиях старого типа и транспорта.