Jak wyjaśnić, co to znaczy nanotechnologia?

Wiesz zapewne że wszystko zbudowane jest z atomów. Kamień, pióro, gra video, TV, pies, i Ty też , wszystko składa się z atomów. * * 1) A picture of atomic structure from the “Clipart/Science/Symbols”, page 271: Glucosec 2) A picture of a dog, from “Clipart/Animal/Pets”, page 14: Pet00014 The picture 1 over the arrow and the picture 2 under it.

Atomy budują cząsteczki i tworzą materiały. Nanotechnologia zajmuje się manipulowaniem atomami i cząstkami tak, aby wytworzyć materiały, urządzenia, a nawet maszyny. * * 1) A picture of an atomic structure, from “Clipart/Sciences/Symbols”, page 270: Atom2 2) A picture showing a transformation, from “Clipart/Communication/Callout”, page. 52: Burst_02 3) A picture of a computer, from “Clipart/Computer/CPU”, page 60: Nwage363 In the crescent order: Picture 1, 2 and 3 between the arrows.

Odkąd tylko ludzie zaczęli “robić przedmioty”, zaczynaliśmy od “dużych rzeczy” (drewno, kamień, rudy metali) aby otrzymać, albo wydobyć, to co chcemy. Teraz chcemy zaczynać od “małych rzeczy” (atomów i cząstek) i złożyć je tak, aby otrzymać to co chcemy. Przypomina to trochę grę dla dzieci. 1) A picture of mountains, from “Clipart/Travel/Miscellaneous”, page 325: Nwagg040 2) A picture of prehistoric tools, from “Clipart/Prehistoric/Miscellaneous”, page 264: Sa_tools

Kajak zrobiony jest z drzewa … Czy wykałaczki do zębów zrobiłbyś z pnia drzewa czy też lepiej byłoby zaczynać od mniejszych cząstek? FIRST PART 1) A picture of a tree, from “Clipart/Trees”, page 327: Tree12 2) A picture of a canoe, from “Clipart/Transportation/Boats”, page 313: Canoe2 SECOND PART 3) A man, from “Clipart/People/Humorous”, page 219: Peek 4) A picture of a question mark, from “Clipart/Communication/Education”, page 53: Key02

Zaczynanie od “dużych rzeczy” oznaczało wytwarzanie rzeczy z taką precyzją, jaką “byliśmy w stanie osiągnąć”, ale - jednocześnie - wytwarzanie dużej ilości odpadów i zanieczyszczeń oraz zużywanie dużej ilości energii. Kiedy lepiej opanowaliśmy technologię, precyzja się poprawiła, odpady i zanieczyszczenia zmniejszyły się, ale podejście pozostało takie samo. * 1) A picture of garbage, from “Clipart/Environment/Destruction”, page 83: Garbage1

Zaczynanie od “małych rzeczy” oznacza dokładność absolutną (co do pojedynczego atomu !), całkowitą kontrolę procesu (brak odpadów ?) oraz zużywanie mniejszej ilości energii (mniej CO2, mniejszy efekt cieplarniany, … być może słyszeliście o tym w TV). * 1) a picture of the world, from “Clipart/Maps/Miscellaneous”, page 171: Wrldnhnd

Zalety rozpoczynania od “małych rzeczy” odległość pomiędzy środkami dwóch piłek futbolowych jest większa niż odległość pomiędzy środkami dwóch orzechów mniejszy znaczy bliższy (i szybszy do połączenia) cukier czy sól rozpuszczają się szybciej gdy są w postaci proszku a wolniej gdy są w postaci kryształów czy bloków mniejszy może oznaczać bardziej reaktywny * * * 1) A picture of a cup of coffee, from “Clipart/Food/Drinks”, page 116: Cofemug

Spróbuj wykonać takie ćWicz eNie: Ile ścianek ma kostka ? Jeśli jej bok równy jest 1 cm, ile wynosi jej całkowita powierzchnia? Jeśli przetniesz kostkę trzy razy (pionowo, poziomo i poprzecznie), ile kostek otrzymasz? Wszystkie boki każdej kostki będą równe 0,5 cm; jaka jest całkowita powierzchnia wszystkich nowych kostek? Zauważ, że dla danego ciężaru (albo lepiej, masy) mniejszy oznacza większą powierzchnię oraz, tak jak w przypadku cukru i soli rozpuszczanych w wodzie, większą reaktywność. * * * 1) A picture of dice, from “Clipart/Leisure/Games”, page 155: Dice_1 *

Widzimy i przesuwamy atomy Widzimy i przesuwamy cząstki Badania w dziedzinie nanotechnologii są szczególnie trudnym wyzwaniem. Zaangażowało się w nie wielu najlepszych uczonych świata. I ciągle potrzebujemy zdolnych studentów i naukowców. * 1) A Picture of “thoughts”, from “Clipart/Communication/Callout”, page 52: Thought3 2) A picture of Einstein, from “Clipart/Portraits/Historical”, page 248: Einstei1 Widzimy i przesuwamy atomy Widzimy i przesuwamy cząstki

Czy rzeczywiście umiemy to już robić? No, niezupełnie. Dlatego potrzebujemy wielu badań. W tej chwili potrafimy zrobić jeszcze niewiele rzeczy: głównie w dziedzinie elektroniki, optyki oraz inżynierii materiałowej. Na przykład nano-cząsteczki, takie jak w kremach do opalania. Numer 8 czy 20 oznaczają ilość nano-cząstek w kremie pochłaniających promienie ultra-fioletowe które mogłyby spalić Twoją skórę. * * 1) A Picture showing a cat on the beach, from “Clipart/Travel/People”, page 327: Nwage033

W przyszłości, możliwe do pomyślenia zastosowania są , na przykład: pomiary z dokładnością do jednego atomu; czujniki wykrywające niebezpieczne substancje; elektronika gdzie wykorzystujemy każdy jeden elektron; błony rozdzielające z bardzo dużą dokładnością; materiały które mogą zmieniać własności zgodnie z naszymi potrzebami; nano-maszyny; nano-roboty które penetrują Twoje ciało albo je wyczyścić lub naprawić. ...ale to tylko początek. Aby to wszystko osiągnąć, musimy wytężyć nasze głowy i jak najlepiej wykorzystać nasz wysiłek. fantastyczne

Nano-rurki węglowe mogą być mocniejsze od stali i lżejsze niż Pewne przykłady dotyczące materiałów: tkaniny które zmieniają własności w zależności od potrzeb, na przykład zapewniające chłód latem i ciepło zimą; widelce, łyżki, naczynia, garnki, ubrania, … które nie brudzą się i nie mokną - tak jak liść lotusa kiedy wylejesz na niego kroplę wody; może kiedyś mama nie będzie Ci wypominać że masz brudną podkoszulkę! * * 1) A picture of a walking guy, from “Clipart/People/Humorous”, page 221: Walking 2) A picture of a sun, from “Clipart/Weather”, page 331: Kkchld88 3) A picture of a cold weather, from “Clipart/Weather”, page 331: Kkchld85 Nano-rurki węglowe mogą być mocniejsze od stali i lżejsze niż plastik

materiały które są w stanie naprawić Twoje kości i zęby, tak że nie ... materiały które są w stanie naprawić Twoje kości i zęby, tak że nie widać różnicy; materiały bardzo wytrzymałe i bardzo lekkie, do wytwarzania samochodów, samolotów i pojazdów kosmicznych zużywających mniej energii; i jeszcze więcej w przyszłości (pomyśl tylko że telefony komórkowe nie istniały jeszcze dziesięć lat temu!). * * * 1) A Picture of a shark smiling, from “Clipart/Dental/Miscellaneous”, page 75: Shrkbrsh Materiały o drobniejszej strukturze czy mniejszych ziarnachmogą być mocniejsze i lżejsze

Czego potrzebujemy aby przyspieszyć postęp? wykwalifikowanego personelu, zdolnych studentów, infrastruktury (laboratoriów, …), instrumentów (mikroskopów, …), koordynacji wysiłków i “masy krytycznej”, funduszy, a także aby ludzie rozumieli co staramy się robić ! * * * * 1) A picture of a guy surprised, from “Clipart/People/Humorous”, page 220: Surprguy 2) A picture of an idea, from “Clipart/Communication/Callout”, page 52: Goodidea * *

“nanotechnologia”. Aby dowiedzieć się więcej, poszukaj w Internecie pod hasłem “nanotechnologia”. Albo wejdź na następujące strony internetowe (po angielsku): http://cordis.europa.eu/nanotechnology aby zobaczyć, co robimy w Europie, www.nano.gov dla USA (i zwróć uwagę na kącik dla dzieci !)

Na marginesie ... Przedrostek “nano” pochodzi od starogreckiego słowa “karzełek”. W nauce i technologii oznacza on rozmiar równy jednej miliardowej części (tak jak na przykład przedrostek “kilo” oznacza tysiąc). * * 1) A picture of a temple, from “Clipart/Travel/Fantasy”, page 322: Acrop

0 . 000 000 001 metra Nanometr jest więc jedną miliardową częścią metra (albo milionową częścią milimetra, etc.). Może on być przedstawiony jako 10-9 metra i w skrócie oznaczony jako nm. Promień jednego atomu złota wynosi 0.14 nm. Pół nanometra jest liniowym wymiarem małej cząsteczki jak metan (CH4). Włos ludzki jest około 100 tysięcy razy grubszy. * * * 2) A picture of a methan molecule, from “Clipart/Science/Symbols”, page 271: methan_b

Więcej informacji … ... czy chciałbyś się z nami skontaktować? Wyślij e-mail do: sophia.fantechi@ec.europa.eu 3) A picture of an e-mail, from “Clipart/Communication/Mail”, page 56: Email 4) A man, from “Clipart/People/Humorous”, page 219: Peek