برخی از آخرین پیشرفت ها در فناوری نانو برای تحت تاثیر قرار دادن حتی درخشان ترین دانشمند کافی است. برای مصرف‌کننده‌های غیرعلمی متوسط، این احتمالات می‌تواند کاملاً شگفت‌انگیز باشد.
وضعیت مالی بازار نیز کمی تکان دهنده است. در سرتاسر جهان، انتظار می‌رود که درآمدهای صنعت تا سال 2022 با CAGR سالانه 17. 5 درصد رشد کند و تا سال 2020 به 75. 8 میلیارد دلار برسد.
متخصصان در این زمینه سخت در حال کار هستند، اتم‌ها، مولکول‌ها و ساختارهای ماکرومولکولی را مدل‌سازی و دستکاری می‌کنند تا ترکیبات جدیدی با خواص و عملکردهای اغلب پیشگامانه ایجاد کنند. نانوتکنولوژی اکنون یکی از سریع‌ترین مقوله‌های در حال رشد در بخش مواد شیمیایی و مواد پیشرفته را نشان می‌دهد که تا حدی به لطف بودجه قابل توجه تحقیق و توسعه فدرال است. زیرمجموعه‌های برتر امروزی شامل نانوکامپوزیت‌ها (انتظار می‌رود تا سال 2021 حدود 60 درصد بازار را در دست بگیرند)، نانوذرات، نانولوله‌ها، نانورس‌ها، نانوالیاف، نانوسرامیک‌ها و نانومغناطیسی‌ها هستند. و صنایعی که این زمینه ها را بهینه می کنند طیف وسیعی از مواد غذایی گرفته تا داروسازی و هوافضا را در بر می گیرند.
برخی تحلیلگران پیش‌بینی می‌کنند که فناوری نانو در چالش‌های جهانی مانند تغییرات آب و هوا، آلودگی، کمبود آب، بیماری‌ها، تراکم ترافیک و نگهداری زیرساخت‌ها آسیب‌های بزرگی ایجاد خواهد کرد.
دکتر Themis Prodromakis از دانشگاه ساوتهمپتون در سایت خبری علمی Phys. org خاطرنشان می کند: «ترانزیستور الکترونیکی و ریزتراشه آن چیزی است که تمام الکترونیک مدرن را ممکن می کند، و از زمان توسعه آنها در دهه 1940، آنها کوچکتر شده اند. برای ادامه این پیشرفت، باید بتوانیم مدارهایی در مقیاس بسیار کوچک نانومتری ایجاد کنیم. اگر بتوانیم بر این فناوری تسلط پیدا کنیم... ما این فرصت را داریم که نه تنها الکترونیک، بلکه انواع حوزه های زندگی مدرن را بهبود بخشیم.
در حالی که طیف محصولات درخشانی که با چنین فناوری های پیشرفته ای توسعه می یابند بسیار گسترده است که نمی توان در اینجا فهرست کرد، این نمونه هایی از پیشرفت ها ممکن است مصرف کننده عادی را شگفت زده کند.
تجلیات الکترونیک
- متخصصان نانو فوتونیک (مطالعه برهمکنش اجسام در مقیاس نانومتر با نور) در موسسه علوم پایه در کره قصد دارند با ترکیب مزایای فوتونیک و الکترونیک در یک پلت فرم، کامپیوترها را با سرعت نزدیک به نور کار کنند.
- یک فیلم اولتراتین ساده و ارزان برای تولید برای بهبود نمایشگرهای صفحه لمسی رول ، الکترونیک پوشیدنی ، سلولهای خورشیدی انعطاف پذیر و پوست الکترونیکی ساخته شده است. توسعه دهندگان دانشگاه ایلینویز در شیکاگو و دانشگاه کره ، محصولی را تنظیم می کنند که برای جریان الکتریکی ، شفاف ، انعطاف پذیر و قابل کشش تا هفت برابر طول اصلی خود باشد.
- دیودهای جدید ساطع شده (LED) که در فویل فلزی سبک ، انعطاف پذیر و قابل حمل قرار دارند می توانند آب آشامیدنی را تصفیه کنند ، تجهیزات پزشکی را استریل کنند و عوامل بیولوژیکی را در هر نقطه از میدان تشخیص دهند. فناوری توسعه یافته دانشگاه ایالتی اوهایو ارزان تر و سازگار با محیط زیست نسبت به LED های موجود در Deep-UV است.
- کار دانشمندان در دانشگاه فلوریدا مرکزی ممکن است اجازه دهد تلفن های همراه در عرض چند ثانیه از طریق ابررسانهای انعطاف پذیر و پر مساوات که می توانند بیش از 30،000 بار بدون تخریب شارژ شوند ، شارژ شوند.
نقاط عطف پزشکی
- فرآیندهای هسته ای شامل انتقال فاز ماده (مایع به گاز و غیره) در سطح نانو مورد مطالعه قرار می گیرند تا نقش آنها را در پیشرفت بیماری آلزایمر ، بیماری پارکینسون و دیابت نوع 2 درک کنند. این تیم شامل دانشگاه کالج لندن ، دانشگاه کمبریج در انگلیس و دانشگاه هاروارد است.
- دانشمندان در Scripps Health مستقر در سن دیگو در حال ساخت نانوسانسورهایی هستند که می توانند برای شناسایی حملات قلبی در انتظار و ارسال هشدارها از طریق دستگاه های بی سیم ، به جریان خون تزریق شوند. سنسورهای مشابه ممکن است بیماریهای خود ایمنی و سرطان را ردیابی کنند یا بیماران پیوند عضو را کنترل کنند.
- محققان دانشگاه هاروارد و دانشگاه ایلینویز در Urbana-Champaign باتری های مینیاتوری چاپی 3 بعدی (اندازه گیری 1 میلی متر) را برای استفاده احتمالی در سنسورهای زیست پزشکی ، دستگاه های نظارت بر پوست ، سمعک ها و دستگاه های مشابه توسعه داده اند.
- دانشمندان دانشگاه کرنل ذرات آلیاژ طلا را که می توانند گرم شوند ، به جریان خون تزریق کرده و به آنتی بادی ها وصل می شوند تا سلولهای سرطانی را از بین ببرند. نانوذرات نقره مشابه در بسیاری از محصولات به عنوان عوامل ضد باکتریایی مورد استفاده قرار می گیرند.
- یک نفس گیر با نانوتکور در دانشگاه غربی نیو انگلستان در دست توسعه است که ممکن است با تشخیص سطح استون در نفس ، آزمایش خون سخت برای دیابتی ها را جایگزین کند.
متفرقه و شایستگی
- دکتر Prodromakis انتظار دارد باتری های پیشرفته ایجاد شده از طریق فناوری نانو به طور فزاینده ای برای ذخیره انرژی برداشت از محیط به منظور تأمین انرژی جهان استفاده شود. وی توصیه می کند: "نانو مواد و مفاهیم جدید در حال توسعه هستند که پتانسیل برداشت انرژی از حرکت ، نور ، تغییرات دما ، گلوکز و منابع دیگر با راندمان تبدیل بالا را نشان می دهد."
- مواد ساخته شده از نانوسلولوز (که به طور معمول از پوست درخت حاصل می شود) هشت برابر نسبت به وزن آنها نسبت به فولاد قوی تر است. برنامه های آینده ممکن است شامل اتومبیل ، قایق ، هواپیما و محصولات نظامی مانند زره سبک ، کلاه ایمنی ، اسلحه ، شیشه بالستیک و روبات ها باشد.
- دانشمندان انستیتوی فناوری کارلسروه آلمان در حال مطالعه نانوساختارهایی هستند که رنگ آمیزی منحصر به فرد در طاووس ها و تارنتول های آبی ایجاد می کنند تا سعی کنند رنگدانه های سمی را که اکنون در صنایع نساجی ، بسته بندی و آرایشی استفاده می شود ، جایگزین کنند.
- دکتر Prodromakis به احتمال زیرساخت های خودکشی که از حسگرهای نانو برای شناسایی ترک ها و ضعف ها استفاده می کند ، اشاره می کند و سپس خود را با پراکندگی نانوذرات پرکننده که در حال حاضر بخشی از ساختار هستند ، ترمیم می کند.
به طور خلاصه ، ممکن است زمان هیجان انگیز در مورد کاربردهای فناوری نانو در زندگی روزمره ما پیش برود. این هیجان بدون شک با چالش های مرتبط همراه خواهد بود.
ابتکار ملی فناوری نانو ، گروهی که توسط دولت ایالات متحده برای نظارت بر برخی از این موضوعات تأسیس شده است ، می گوید: "یک مؤلفه مهم توسعه مسئولانه ، در نظر گرفتن پیامدهای اخلاقی ، حقوقی و اجتماعی نانوتکنولوژی است.""چگونه تحقیقات و برنامه های کاربردی فناوری نانو به جامعه معرفی می شود. تصمیمات شفاف چقدر است ؛سیاست های حساس و پاسخگو نسبت به نیازها و درک طیف گسترده ای از ذینفعان چقدر حساس است. و چگونگی رسیدگی به موضوعات اخلاقی ، حقوقی و اجتماعی ، اعتماد عمومی و آینده نوآوری را که توسط فناوری نانو هدایت می شود ، تعیین می کند. "
