Nanotehnološki postupci ili tehnologije izvode se u rasponu od jednog do stotinu nanometara (milioniti deo milimetra) i podrazumevaju baratanje pojedinačnim molekulima i atomima, a obuhvataju elektroniku, računarstvo, medicinu, kozmetiku, vojsku, hranu, energiju – svaku stazu ljudskog života. Krajem 2020. godine, proizvodi iz ove Liliputanije nedostupne našem oku vredeće hiljadu milijardi dolara!

Ako su proroci nanotehnologije u pravu, robote koji će krstariti odbližnjim i dalekim planetama držaćemo na vrhu prsta. Spisku dodajte, bez imalo dvoumljenja, kosmonautsku odeću koja sama isceljuje nosioca, svemirske liftove i sijaset zadivljujućih pametnih spravica koje Alisa nije ni videla u zemlji čuda.

Na grčkom "nano" znači kepec ili patuljak, a u metričkom sistemu označava milijarditi deo metra ili -milioniti deo milimetra. U poređenju s ljudskom vlasi, to je pedesetohiljaditi delić. Uobičajen kancelarijski papir debeo je čak 100.000 nanometara!


Roboti-bubice na Marsu

Kozmetička industrija već ubacuje nanočestice u losione, kreme i šampone; cink u tom vidu, na primer, sastavni je deo kreme za zaštitu od sunca. Te čestice upijaju opasne ultraljubičaste zrake, a losione čine providnim i glatkim.

Pojedine vrste naočara se prevlače titanijumovim nanočesticama, a s prozora sa sličnim premazima prljavština se sama skida čim ih ogreje sunce.

Utkane u odeću, one je čine odbojnom za svakojake mrlje: ako se kojim slučajem nešto prospe na tkaninu, lako se obriše. Čarape sa srebrnim nanočesticama pružaju protivmikrobnu zaštitu i tako predupređuju pojavu smrada i svraba.

Najdoslednije sprovedeno u mikroelektronici (Small iz beautiful), tehnološko umanjivanje donosi mnoga preimućstva i neočekivana iznenađenja. Zamislite mašinice veličine obične bubice koje jurcaju preko stena i po šljunku nu Marsu, čeprkajući za uzorcima minerala ili tragajući za vodom, umesto sadašnjih automatskih lutalica "Duh" i "Prilika". Stotine i hiljade takvih napravica staće u isti prtljažnik u kojem su poslati pomenuti, kao sto veliki roveri.
Kolika li će tek prostranstva pretrčati i preorati ti maleni "metalni insekti", za koje pojedini zlobnici kažu da će se spotaći o prvu bakteriju na koju naiđu?!

Nanotehnološki izazov je kudikamo više od običnog smanjivanja predmeta. Nešto sasvim novo izrasta pred našim očima - naučnici promišljeno sklapaju stvari od pojedinačnih molekula i atoma, a to se u stručnom smislu naziva nanotehnologija.

Nedavno su vodeći svetski stručnjaci sastavili spisak deset područja u kojima će se nanotehnološki izumi najviše koristiti:

1. Skladištenje, proizvodnja i pretvaranje energije
2. Unapređenje poljoprivredne produktivnosti
3. Prerada i preč4. išć5. avanje vode
6. Otkrivanje i ispitivanje bolesti
7. Leč8. enje ljudi
9. Obrada i č10. uvanje hrane
11. Preč12. išć13. avanje zagađenog vazduha
14. Gradnja i izgradnja
15. Zdravstveni nadzor
10. Otkrivanje i uništavanje štetočina

Nanostrukturisani materijali poslužiće, na primer, za novu generaciju solarnih ćelija i vodonikovih gorivnih ćelija. U drugom slučaju omogućiće da se vodonik, čisto gorivo, pouzdano uskladišti.

U poboljšanju plodnosti zemljišta i porastu prinosa već su postignuti rezultati koji obećavaju: nanosenzori nadziru zdravlje životinja i useva, a magnetske nanočestice uklanjaju zagađivače iz zemljišta. Laboratorija na čipu olakšava proveru zdravstvenog stanja jednostavnim pregledom kapi krvi na plastičnoj pločici koja nije veća od metalnog novčića.

Šestina svetskog stanovništva nema pristup čistoj vodi, zbog čega godišnje umre oko dva miliona dece. Nanomembranama i nanoglinama, koje su jeftine i prenosive, ona se bez po muke prečišćava od soli, bakterija, otrova i virusa. Uveliko su osmišljeni prečistači od nanocevčica kojima se kakvoća vode vidno poboljšava.

Sklapanje atom po atom

Izvanredan dokaz novih svojstava su, međutim, naveliko hvaljene ugljenikove nanocevčice (nanotube). Ugljenik se u prirodi, najčešće, pojavljuje u dva vida: kao grafit, crna i mekana materija od koje se pravi srce (pisaljka) za olovke, i veoma čvrst dijamant. Iako na prvi pogled ogromna, jedina stvarna razlika između dva ugljenikova potomka ogleda se u rasporedu atoma.

Međutim, kad istraživači te ugljenikove atome poređaju u obliku šare na pilećim nogama (okca) i još ih urolaju u sićušne cevčice, koje popreko nemaju više od deset atoma, eto materijala s neobičnim svojstvima. Nanocevčice su:

- Sto puta izdržljivije (vučna sila) od čelika, premda dostižu jedva šestinu njegove težine;
- Čak 40 puta jače od ugljenikovih vlakana;
- U zavisnosti od rasporeda atoma, ponašaju se i kao provodnici i kao poluprovodnici (slično računarskim čipovima);
- Izvrsno sprovode toplotu.

Mnoštvo današnjih istraživanja u svetu usresređeno je, svakako, na nanocevčice. Već je predloženo na desetine svakojakih primena: za veoma čvrste a lagane kablove u svemirskim liftovima, za molekularne žičice u nanoelektronskim uređajima, mikroprocesore iz kojih će odvoditi suvišnu toplotu, za majušne šipke i zupčanike u nanomašinama i da ne nabrajamo više.

U čuvenom istraživačkom centru Ejms, u sastavu NASA, uveliko proučavaju kako će se nanotehnološke spravice i napravice koristiti u ljudskom organizmu za razvrstavanje (sekvenciranje) DNK, za ultramoćne računare i za malecne senzore koji će prepoznavati hemijska jedinjenja, čak i ćelije raka. Maleni hemijski javljač staviće dogodine na vrh mornaričke rakete i poslati je u svemir da otkriva kojih i koliko otrovnih gasova ima oko naše planete. On je toliko osetljiv da uočava nekoliko takvih u milijardi čestica!

Koliko zadivljavaju načini upotrebe nagovešteni za sledećih nekoliko godina, gotovo su zapanjujući ako se posmatraju u razdoblju od nekoliko decenija. Već su najavljene mikroskopske molekularne mašine za svemirska istraživanja koje će se, u narednih deset do četrdeset godina, sklapati po želji - atom po atom.

Nanhetn program

Buduće nanofabrike izrađivaće delove s atomskom preciznošću, jer će svaki staviti tamo gde mu je mesto. Ne samo da će biti izuzetno čvrsti, nego će imati savršen oblik - ni jedan jedini atom neće štrčati. Takve površine, besprekorno glatke, neće morati da se glačaju, niti podmazuju; neće trpeti ni habanje, ni pucanje.

Možete li zamisliti išta pouzdanije u zaštiti života kosmonauta?
Po ugledu na poduhvat "Menhetn" iz Drugog svetskog rata, u kojem je napravljena i isprobana atomska bomba, Amerikanci su novi tehnološki skok nazvali "Nanhetn program" i tako najavili proizvodnju u nanometarskim razmerama. Nadahnuće se nalazi i u biološkim organizmima i organima. Namesto da izmišljaju, naučnici oponašaju: DNK molekule, proteine, enzime itd.

Vajani milionima godina u toku evolucije, ti biološki molekuli su veoma prilagođeni baratanju materijom na nanometarskoj skali: biljka objedinjuje vazduh, vodu i zemljište i stvara jagodin sok, a čovekovo telo uveče pojeden krompir ujutru pretvori u nova crvena krvna zrnca. Stotine specijalizovanih enzima i proteina učestvuju u tom podvigu prirode, a u DNK se čuva lozinka za svaki pojedinačni zadatak.

Zašto, dakle, nanovo izmišljati točak?

Priroda je u svakom živom organizmu pokazala i dokazala da su nanotehnološki zahvati izvodljivi - valja ih samo pažljivo izučiti i oponašati. I ne samo to: potrebno je otići korak dalje.

Pokušajte da dočarate sebi sliku paukove mreže od nanocevčica tankih kao ljudska vlas, ispunjenih osetljivim biološkim nanosenzorima, rasprostrte preko velikih prostranstava da biste odgonetnuli čega sve ima na nekoj dalekoj planeti. Sledeći izazov je "druga koža" za kosmonaute, koja se nosi ispod skafandra, i smesta zatvara i najmanju poru ukoliko se pojača zračenje ili načini rupa.

Mada su takvi poduhvati decenijama daleko i još nismo u stanju ni da ih zamislimo, prvi koraci za veliki nanotehnološki skok su načinjeni. Zar i sam život nije, na neki način, potvrda toga?

Srebrna zaštita

Nanočestice srebra se očekuju kao spas u suprostavljanju zarazama, naročito u bolnicama. Polovina bolničkih infekcija povezana je s kateterima i ostalim medicinskim uređajima koji prolaze kroz kožu. Na površini se, po pravilu, nataloži tanak sloj mikroba, nazvan biofilm, odakle se oni raznose po telu.

Još su stari Grci i Rimljani znali da srebro sprečava zarazu. U sićušnim količinama, neškodljivim za čoveka, ovaj metal je otrovan za sve vrste klica, čak i one koje su se u međuvremenu preobratile.

Najnovijim tehnološkim postupkom se medicinska oprema premazuje veoma tankim nanosom srebrnih čestica, debljine od dva do 20 nanometara, i on prianja podjednako dobro i uz staklo i uz čelik, a zaštita traje otprilike 150 do 200 dana.

Nanozalistak

Ovih dana je načinjen prvi nanozalistak: molekularna mašinica koja se otvara i zatvara kao slavina kad god to poželite. Od brojnih primena, izdvaja se unošenje leka na tačno određeno mesto, čak do pojedinačne obolele ćelije.

Zalistak se sastoji od molekula rotaksana koji se prebacuje napred ili nazad, u zavisnosti od hemijske sredine, a njegov zadatak je da otvara ili zatvara neku rupicu. Nanozalisci su, inače, znatno sitniji od živih ćelija.

Džinovsko zrnce

U poređenju s ugljenikovim nanocevčicama, čiji zid može biti tanak (debeo) 1,1 nanometar, crvena krvna zrnca su istinski džinovi - 5.000 nanometara u prečniku. Kada biste "nanoslamčicu" uvećali do 0,33 metra u prečniku, crveno krvno zrnce bi u istoj srazmeri izgledalo kao planina od 1.500 metara, a novčić od jednog centa bi dosegao 5.000 kilometara u visinu!


Stanislav OstrovskiStanislav Ostrovski

Наносвет: симетрија невидљивог

Цевчица из једног атома
„Код ланца је довољно гледати једну карику, а код угљеникове нанотубе један атом“, каже проф. др Милан Дамњановић 
 
 
ИНТЕРВЈУ


Шта се може упоредити са узбуђењем завиривања у најсићушније и склапања свакојаких скаламерија од појединачних атома?

Професор др Милан Дамњановић, са Физичког факултета у Београду, прошлогодишњи славодобитник награде „Марко Јарић“ (седми по реду), вероватно најугледније у нас, прочуо се и изван наших граница својим достигнућима у нанотехнологији. У разговору за „Политику“ он ово одличје скромно приписује и својим претечама и данашњим сарадницима.

• Још 1999. сте одредили тачну симетрију једнослојних и вишеслојних наноцевчица. Да ли сте се тиме прочули изван наших граница?

– Први рад који помињете усмерио је наша истраживања, а резултате су око 350 пута цитирали страни аутори. Успоставили смо плодну сарадњу у заједничким програмима с неколико важних европских истраживачких група, а чланови наше су рецензенти у, практично, свим важним часописима за ову област. У том смислу одговор гласи – да.

• Открили сте и доказали слободно кретање зидова у вишеслојним наноцевчицама. Сматрате ли то темељем нарочитих наномашина?

– За поједине типове наномашина то јесте, свакако, теоријски основ и објашњење.

• Плод тих истраживања јесте компјутерски програм (ПОЛСyм), један од најуспешнијих у нанофизици, а и физици кристала. Ко су му творци и шта он извршава?

–  Програм ПОЛСyм се може применити за израчунавање енергија код наноцевчица или полимера (периодични системи дуж једног правца). Он је оригиналан и у нашој групи се усавршава десетак година, а успешност заснива на коришћењу пуне симетрије; другим речима, на раду с најмањим делом који помоћу трансформација симетрије ствара (генерише) цео систем. Код ланца је довољно гледати једну карику, а код угљеникове (карбонске) нанотубе један атом.

Пре готово 30 година група истраживача Факултета за физику у Београду, предвођена академиком Федором Хербутом и недавно преминулим професором Миланом Вујичићем, започела је изучавање линијских група или симетрија монопериодичних система и њихових квантно-механичких примена. Нешто касније сам се и ја прикључио; с нама је био др Иван Божовић, први добитник награде „Марко Јарић“. Прва верзија програма ПОЛСyм је докторат Иванке Милошевић, данас професора.

Одлазак оснивача у иностранство или пензију поклопио се с појачаним проучавањем нанотуба. Као нови руководилац програма схватио сам да је то област у којој, захваљујући претходном раду, имамо компаративне предности. Прикључили су нам се млађи сарадници, данас доценти Татјана Вуковић и Едиб Добарџић, и асистенти Божидар Николић, Саша Дмитровић, Бора Дакић и Зоран Поповић. У ова успех уграђен је рад свих поменутих.

• Како је могуће из једног јединог атома извући наноцевчицу? Није ли то мађионичарски трик научника? Чему та невидљива сламчица служи?

– Симетрија генерише нанотубу из једног јединог атома, и у том смислу може се рећи да оне спадају у најсиметричније појаве у природи. Теоријска физика јесте једна врста магије повезивања, наизглед, независних опажања у одрживу (конзистентну) целину. Што се наноцевчица тиче, могућности примене су огромне, у овом тренутку несагледиве; за сваку потребу можете наћи одговарајућу.

• Да ли је нанотехнологија – као што поборници обећавају – највећа и најзеленија индустријска револуција икад виђена?

– Све указује на то. Међутим, увек се питам колико су људи у стању да од најбољих ствари направе највеће претње и катастрофе.

• За Ерика Дрекслера кажу да је деда, да ли је Ричард Фејмен прадеда? Ко је, у ствари, први узвикнуо – то је нано?

– Искрено, никад нисам обраћао пажњу на такве ствари. Мислим да овде и не постоји „кум“, јер је назив природно дошао од нанометра, милијардитог дела метра, дужине која описује величине предмета које проучавамо. Наравно, данас нано означава сложен скуп научних и технолошких области.

• Није ли ово најизазовније научно трагање још од Адама и Еве?

– Наравно, веома је узбудљиво, с практично свакодневним новостима. Но, сигуран сам да је то што привлачи, заправо, заједничко свим наукама.

• Око 60 земаља покренуло је националне (нанотехнолошке) програме. Србија је нешто слично наговестила пре годину дана и стала. Знате ли разлоге?

– Ако питате зашто су све те земље решиле да им приоритет буде N&N (општеприхваћен логотип за нанонауке и нанотехнологије), одговор је очигледан. Као никад раније очекује се да ће унапредити услове живота. Србија је, заиста, почела нешто у том смислу, но ми увек каснимо. Мислим да добар део људи који су похрлили под ову заставу једва да разуме о чему се ради, то се догађа и у другде. Стога одређени опрез није лош, дакле провера има ли резултата пре већих улагања, јер немамо довољно пара за грешке.

• Више од 200 нанопроизвода се увелико продаје у свету. У којим се подручјима највише користе?

– Приоритетне области су електроника и телекомуникације, али и медицина с фармацијом. Наравно, има и злоупотреба. Рецимо, уплашио бих се „нанопомада“ које се овде рекламирају.

• У 2000. години ИБМ је једини улагао, данас (2006) готово да нема компаније с листе „Форчјун 500“ која то не чини. Има ли их код нас?

– Нисам упознат да је наша индустрија освојила неке нанотехнологије, а не бих био изненађен да јесте. Није то тако тешко. С друге стране, кад сте чули да је ма која индустрија код нас уложила у истраживање? Више новца у науку озбиљних земаља долази тако, а не из буџета.

• Како нешто што је толико малецно може да прошири јаз између богатих и сиромашних?

– Тај јаз шири апсолутно свако достигнуће. Чак и у оквиру исте земље или региона.

• Хоће ли се у блиској будућности наномашине самоумножавати? Каква се претња у томе скрива?

– Покушавам да останем физичар, мада волим научну фантастику. Ако човек буде хтео, умножаваће се. А претње могу бити свакојаке, од оних које смо  већ гледали у филмовима до сасвим случајних.

• Искрсава бојазан да најразвијенији преко нанотехнолошких патената успоставе монопол и контролу над интелектуалном својином целог света?

 – Мислим да такву контролу увелико имају. Да нису патенти Николе Тесле прво нас просветлили?

• Страхујете ли од упозорења из 2000. да би људи могли постати угрожена врста у 21. веку, због роботике, генетичког инжењерства и нанотехнологије?

– Кажем вам: не бавим се таквим питањима. Очигледно је да је део човекове свести, напросто, злоупотреба те свести. Тако да је свако страховање разумљиво, али тешко да се било шта може зауставити. А кад се упореде добици и успутна зла у развоју цивилизације, чини ми се да више волим клима-уређаје него страх од свега и свачега у недирнутој пећини.

• Јесте ли познавали покојног професора Марка Јарића? Шта истоимена награда значи физичарима?

– Познавао сам га са студија, био је две године старији, а и касније смо остали у вези. У ствари, добар део његовог истраживања био је посвећен симетрији. Награда је признање за успешан рад, и што се мене тиче тачно то значи. Колеге су то, наравно, запазиле, а већ сам рекао да Србија није земља физике, мада би могла то да буде по таленту и резултатима.

• Уживате ли у свом послу?

– Да, веома.

 

 
Izvor

bravo momci

 

da li cemo biti robovi masina posto se njihova svest sve vise razvija... a kada im bude dosadilo da nas slusaju onda ce se pobuniti protiv nas

dobro,mozda ne bas tako,ali vec postoje prozori koji se sami peru....tako da...zivot ce naci nacina

najvise me nervira sto oni nas zamenjuju recimo peru sudove ciste kucu, pale svetla, sve su to sitnice koje ce roboti raditi a onda ce se covek pretvoriti u lencugu i nece biti sposoban da radi nista

postoji razlika izmedju vestacke inteligencije i nanotehnologije iako ce razvoj ove prve biti ubrzan sa razvojem nanotehnologije.
A.I. podrazumeva da postoji "racunar" koji je sposoban da misli, donosi odluke na osnovu iskustva, da uci i znanje primenjuje itd. Nanotehnologija je samo nesto sto ce omoguciti da se neke barijere u razvoju A.I. prevazidju. Danasnja tehnologija ne dozvoljava razvoj A.I. onako kako bi trebalo. Poredjenja radi ljudski mozak kada ostane bez neke neuronske veze brzo se vrsi prespajanje i to je proces koji se stalno desava u mozgu. Kod danasnjih modela A.I. krenulo se sa oponasanjem ljudskog mozga medjutim ako dodje do gubitka neke elektronske veze postoji opasnost A.I. vise nece raditi

ko zna sta rade japanci i ameri u svojim rupama

smisljaju kako da zajebu robote koje su napravili