Η ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΤΗΣ ΝΑΝΟΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑΣ

Νανοτεχνολογία είναι ένας όρος ο οποίος χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη δημιουργία και χρήση λειτουργικών δομών μεγέθους μεταξύ 1 και 100 νανομέτρων, της τάξεως δηλαδή του 10-9μέτρων. Οι διαστάσεις γίνονται ευκολότερα αντιληπτές αναφέροντας πως ένα νανόμετρο ισούται περίπου με το 1/80000 μιας ανθρώπινης τρίχας ή με το μήκος 10 ατόμων υδρογόνων σε σειρά. Κατά παρόμοιο τρόπο ορίζεται και ο όρος νανοεπιστήμη αναφερόμενος σε επιστήμες οι οποίες μελετούν φαινόμενα στην κλίμακα αυτή.Αν και το πεδίο της νανοτεχνολογίας μόλις πρόσφατα άρχισε να αναπτύσσεται ουσιαστικά, οι δυνατότητες της είχαν αρχίσει να γίνονται εμφανείς ήδη από την εποχή που ο φυσικός Richard Feynman έδωσε το λόγο με τίτλο "There's Plenty of Room at the Bottom" μιλώντας για τα μεγάλα περιθώρια που αφήνουν οι νόμοι της φύσης για τον έλεγχο της ύλης σε ατομικό επίπεδο.Στη μέχρι τώρα ανάπτυξη της σημαντικό ρόλο έπαιξαν η σημαντική βελτίωση του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου ενώ σταθμοί μπορούν να θεωρηθούν οι ανακαλύψεις δομών άνθρακα σε μορφή σφαίρας γνωστές ως φουλερένια καθώς και σε μορφή σωλήνα γνωστές ως νανοσωλήνες άνθρακα με ιδιαίτερες ιδιότητες το καθένα.Ο όρος νανοτεχνολογία χαρακτηρίζεται από μεγάλη ευρύτητα όντας πολύ γενικός για να περιγράψει οτιδήποτε συμβαίνει στις διαστάσεις του νανομέτρου. Κατά συνέπεια, μπορεί να χωρισθεί σε πιο ειδικά θέματα όπως αυτό της νανοηλεκτρονικής, των νανοϋλικών καθώς και άλλων. Οι εφαρμογές της είναι αναρίθμητες ενώ οι επιπτώσεις γίνονται αντιληπτές σε πολλαπλά επίπεδα κατά κύριο λόγο στον οικονομικό τομέα επηρεάζοντας παγκόσμιες βιομηχανίες και οικονομίες, αλλά και στο κοινωνικό βελτιώνοντας το επίπεδο ζωής μας.Δε θα πρέπει ωστόσο να φανταστεί κάποιος πως η νανοτεχνολογία πρόκειται για επιστημονική επανάσταση. Τα περισσότερα θέματα όπου αυτή περικλείει προκύπτουν σαν λογική συνέπεια της εξέλιξης της ικανότητας της επιστήμης και της τεχνολογίας να ερευνά και να εργάζεται σε όλο και μικρότερη κλίμακα. Εξάλλου, η κατάλυση, ένα φαινόμενο που ανέκαθεν χαρακτηριζόταν από νανομετρικές διαστάσεις αποτελεί επιστημονικό κλάδο ο οποίος αναπτύσσεται πολλές δεκαετίες. Επιπλέον, ολόκληρα επιστημονικά πεδία όπως η χημεία ή η βιολογία ανέκαθεν δούλευαν σε τέτοιες διαστάσεις παρόλο που ο όρος νανοεπιστήμη εισήχθη μόλις πρόσφατα.Τομείς εφαρμογήςΑναμενόμενα οφέλη: Πεδία τρέχουσας εφαρμογήςΗ νανοτεχνολογία έχει ήδη αντίκτυπο σε διάφορα προϊόντα όπως νέα τρόφιμα, ιατρικές συσκευές, χημικές επιστρώσεις, ατομικά κιτ εξέτασης της υγείας, αισθητήρες για συστήματα ασφάλειας, μονάδες καθαρισμού ύδατος για επανδρωμένα διαστημόπλοια, οθόνες για παιχνίδια-υπολογιστές χειρός και κινηματογραφικές οθόνες υψηλής ευκρίνειας. Ενίσχυση της κοινωνίας των πληροφοριώνΗ παγκόσμια αγορά προϊόντων νανοηλεκτρονικής εκτιμάται σε εκατοντάδες δισεκατομμύρια ευρώ και αποτελεί την κινητήριο δύναμη για την πρόσφατη ανάπτυξη της νανοτεχνολογίας. Η νανοηλεκτρονική θα δημιουργήσει πολύ ισχυρότερους ηλεκτρονικούς υπολογιστές και τρανζίστορ για τηλέφωνα, αυτοκίνητα, οικιακές συσκευές και πλήθος των άλλων καταναλωτικών και βιομηχανικών εφαρμογών που ελέγχονται επί του παρόντος από μικροεπεξεργαστές. ΝανοηλεκτρονικήΥπολογίζοντας με τη βοήθεια μορίωνΟι μελλοντικές συσκευές επεξεργασίας πληροφοριών ενδέχεται να χρειάζονται μία μετατόπιση παραδείγματος κατά τη διαδικασία υπολογισμού. Με το απόφθεγμα "η χρήση των ενδογενών ιδιοτήτων των μορίων για υπολογισμούς", το οποίο έρχεται σε αντίθεση με την τωρινή άποψη της "μίμησης των τρανζίστορ με μόρια", το σχέδιο BUN συνθέτει και μελετά μοντέλα μορίων τα οποία πρόκειται να χρησιμοποιηθούν ως μελλοντικοί μονομοριακοί μηχανισμοί. Βελτίωση της ανθρώπινης υγείαςΑυτοί οι συνδυασμοί θα παράγουν βιοαισθητήρες, βιοϋλικά και νέες γενιές βιοτσίπς για τη θεραπεία ασθενειών που απειλούν τη ζωή όπως ο καρκίνος και οι καρδιοπάθειες. Οι εν λόγω εμβιομηχανικές συσκευές με τη μορφή εμφυτευμάτων θα παρέχουν έξυπνα φάρμακα ή θα μεταφέρουν νέα κύτταρα για την επιδιόρθωση προσβεβλημένων ιστών. Μαθαίνοντας από τη φύσηΟι νανοηλεκτρονικοί μηχανισμοί για μικροτσίπ ηλεκτρονικών υπολογιστών πρέπει να μπορούν να κατασκευάζονται με αξιόπιστο και οικονομικά αποδοτικό τρόπο. Το σχέδιο BIOAND πρόκειται να παρέχει καλύτερη κατανόηση της σχετικής τεχνολογίας και αναμένεται να αναπτύξει τα αναγκαία εργαλεία για την κατασκευή μοριακών ηλεκτρονικών συστατικών με αυτοσυναρμολόγηση, μία μέθοδος που χρησιμοποιείται συχνά στη φύση αλλά πολύ σπάνια σε μηχανολογικές διαδικασίες. Ανάπτυξη έξυπνων υλικώνΗ κατασκευή νανοδομών θα παράγει υλικά με νέες και βελτιωμένες ιδιότητες για χρήση σε ηλιακούς επίπεδους συλλέκτες, αντιδιαβρωτικές επιστρώσεις, σκληρότερα και ανθεκτικότερα εργαλεία κοπής, φωτοκαταλυτικούς καθαριστές αέρα, ανθεκτικότερες ιατρικές συσκευές, χημικούς καταλύτες, καθώς και στη βιομηχανία μεταφορών. Επιπλέον, θα δημιουργηθούν νέα υλικά για οπτικές, ηλεκτρονικές και ενεργειακές εφαρμογές αποθήκευσης και προϊόντα.