Znanstveni radovi

• Ispis
• E-mail

Korisnička ocjena: 3 / 5

Detalji

Kategorija: Znanstveni radovi

Kreirano: Ponedjeljak, 16 Ožujak 2009 11:20

Hitovi: 6517

Kada govorimo o nanotehnologiji, prva misao je obično: kad će se, dovraga, nešto od te tehnologije početi primjenjivati u praksi? Odgovor je: već se primjenjuje, iako ne u mjeri u kojoj smo prije desetak godina očekivali. Pogledajmo što se promijenilo u posljednjih nekoliko godina i što nas još čeka u skoroj budućnosti...

Da ponovimo, naziv nanotehnologija odnosi se na područje tehnologije i primijenjene znanosti koja pokušava kontrolirati materiju na molekularnoj ili čak atomskoj razini, obično se radi o skali od jednog do 100 nanometra. Jedan nanometar odgovara milijarditom dijelu metra, tj. 10-9 metara.

Nanotehnologija fascinira znanstvenike zbog otkrića da materijali kakve poznajemo pokazuju bitno drugačija svojstva kada su smanjeni u nano veličine. Primjerice, inertni materijali poput platine postaju katalizatori, stabilni materijali poput aluminija postanu zapaljivi, čvrsti materijal poput zlata na sobnoj temperaturi u nano veličini postaje tekućina, a izolatori postaju vodiči kao što je to slučaj kod silikona. Takve nove mogućnosti mogu se izjednačiti s otkrivanjem novih materijala, a nude ljudskom rodu potpuno nove kombinacije za napredak znanosti.

Primjena u računalima

Tehno entuzijastima najčešće istican primjer manipulacije na nano razini je proizvodni proces procesora koji se označava u nanometrima, a označava veličinu tranzistorskog niza. Manji tranzistori znače više njih na jednom waferu, što povlači za sobom nižu cijenu procesora ili jače procesore.

Foto: Intel
Dijelovi današnjih procesora su manji od 45 nanometara

Prije samo dvije godine aktualni procesori proizvođeni su u 90nm procesu, a danas počinje proizvodnja 45 nm procesora, što je omogućilo drastično povećanje procesorske snage, ali i smanjenje troškova proizvodnje. Svijet GPU procesora u grafičkim čipovima koji su gotovo uvijek kaskali za Intelovim i AMD-ovim CPU-ima po pitanju minijaturizacije tehnologije proizvodnje sada je također u 65nm procesu. Možemo pretpostaviti da će se razvoj nastaviti u tom smjeru jer se proizvođači još uvijek ne žale da su zapeli, a ponešto sporiji napredak obima obrađenih informacija rješavaju paralelnim procesiranjem (više od jedne jezgre po procesoru).

Nanotehnologija u očuvanju okoliša

Praktična upotreba nanotehnologije nažalost je puno rjeđa nego što to komercijalne tvrtke govore. Pojam nano je postao vrlo popularan i zbog toga što mnogi vide spas u nanotehnologiji za svakojake probleme čovječanstva mnogi proizvodi dobivaju taj epitet bez ikakve znanstvene podloge, iz čisto marketinških pobuda. Osim elektronike, najveći napredak u praktičnoj primjeni ostvarili su pasivni nanomaterijali tzv. prve generacije.

Foto: Shutterstock
Nanomaterijali se koriste u automobilskim katalizatorima

Jedan od novijih nanomaterijala je cerium oksid koji se već koristi za efikasno kataliziranje procesa, auto industrija ga ugrađuje u katalizatore u ispušnim cijevima čime bitno smanjuju emisiju opasnih NOx plinova u atmosferu. Druga njegova primjena je korištenje u čvrstim gorivim ćelijama koje će možda jednog dana uspjeti zamijeniti fosilna goriva kao pokretače prijevoznih sredstava. U trenutnoj fazi razvoja gorive ćelije zahtijevaju preveliku količinu energije za proizvodnju zbog čega su preskupe, ali omjer uložene i dobivene energije se smanjuje.

Istraživanja o upotrebi nano materijala kao filtera za pročišćavanje vode za piće daleko su odmakla, Južnoafrička Republika ih čak eksperimentalno koristi da bi iz zagađene vode dobila onu pogodnu za piće. U ovoj primjeni nanomaterijali su vrlo jednostavni za korištenje, dokaže li istraživanje da nema nikakvih negativnih efekata pri ovakvoj filtraciji, pročišćavanje vode bi moglo uskoro biti jedna od najmasovnijih upotreba nanomaterijala u svijetu.

Foto: Shutterstock
Nanomaterijali su se pokazali neobično efikasnim u pročišćavanju vode za piće

Više energije uz pomoć nanomaterijala

Zanimljiva su istraživanja tvrtki Nanogram i SunFlake o povećanju iskoristivosti solarnih ćelija. Taj izvor energije danas nije isplativ zbog vrlo visoke cijene solarnih ćelija, no poveća li se njihova efikasnost i u isto vrijeme značajno smanji cijena proizvodnje privatno postavljene solarne ćelije mogle bi rasteretiti velike proizvođače energije i omogućiti kućanstvima znatnu uštedu. Nanogram kaže da će pomoću nanomaterijala kristalinskog silikona uspjeti spustiti cijenu watt/sata proizvedenog solarnom ćelijom na ispod jednog dolara.

Upotrebom nanotehnologije povećat će se efikasnost solarnih ćelija

SunFlake je proizveo nanožice koje naziva nanoflakes čije je svojstvo vrlo efikasno upijanje svjetla uperenog u njih. Njihovom uporabom smanjiti će se količina kvalitetnih polisilikona potrebnih za proizvodnju solarnih ćelija sa istovremenim povećanjem efikasnosti. Njihove solarne ćelije mogu se pohvaliti 30 postotnom efikasnošću, što je dvostruko više od onoga što nam nudi tehnologija koja je sada u uporabi. Oni također spominju cijenu watt sata ispod jednog dolara.

Pri spominjanju nanotehnologije svi zamišljaju okom nevidljive robote koji se nalaze oko nas i u našem tijelu zbog raznoraznih zadaća, špijuniranje, nadzor i medicinska primjena tek su neke od najlogičnijih zadaća takvih nanobota. Nažalost, razvoj ove tehnologije još nije ni blizu te razine, to su tek predviđanja za koja još uvijek nema jasne znanstvene podloge. Iz dana u dan viđat ćemo sve veći proboj nanotehnologije u sve sfere života, pa novac za istraživanje više nije niti će biti problem, pogotovo u današnjem ozračju kada mnogi u nanotehnologiji vide spas za brojne ljudske probleme. No ipak se čini da nećemo tako brzo biti okruženi nanobotima.

http://nanotechweb.org

www.nano.gov

www.nanogram.com

www.sunflake.dk

skora, budućnost, nano, tehnologija, istraživanja, folnegović

• Prethodno
• Sljedeće