Ce este nanoingineria?

Nanoingineria este un domeniu al nanotehnologiei. Nanotehnologia este un termen umbrelă care cuprinde toate domeniile științei care operează la scară nanometrică. Un nanometru are o miliardime dintr-un metru sau lățimea de trei până la cinci atomi. Ar fi nevoie de aproximativ 40,000 de nanometri aliniați într-un rând pentru a egala lățimea unui păr uman. Nanoingineria se preocupă de manipularea proceselor care au loc la scara de 1-100 nanometri.

Termenul general, nanotehnologie, este uneori folosit pentru a se referi la produse obișnuite care au proprietăți îmbunătățite, deoarece sunt fortificate cu materiale la scară nanometrică. Un exemplu este smalțul nano-îmbunătățit de culoarea dinților, așa cum este folosit de stomatologi pentru obturații. Utilizarea generală a termenului „nanotehnologie” diferă apoi de științele mai specifice care se încadrează sub titlul său.

Nanoingineria este o știință interdisciplinară care construiește structuri biochimice mai mici decât bacteriile, care funcționează ca niște fabrici microscopice. Acest lucru este posibil prin utilizarea proceselor biochimice de bază la nivel atomic sau molecular. În termeni simpli, moleculele interacționează prin procese naturale, iar nanoingineria profită de aceste procese prin manipulare directă.

Nanoingineria, la început, a înregistrat câteva succese timpurii cu utilizarea ADN-ului ca catalizator pentru auto-asamblarea structurilor simple. În 2006, o echipă de cercetare a Universității Brown a reușit să crească nanofire de oxid de zinc de aproximativ 100-200 nm lungime prin fuzionarea fragmentelor de ADN sintetic cu nanotuburi de carbon. DNA, manualul naturii pentru crearea materiei de jos în sus, prezintă un interes deosebit în domeniul nanoingineriei. Prin asamblarea unui cod ADN specific, un nanoinginer poate stabili condițiile pentru ca codul genetic să efectueze sarcini care au ca rezultat asamblarea biochimică a nanomaterialelor.

Implicațiile de a putea manipula „creșterea” materialelor de la nivelul atomic în sus sunt enorme. Nanoingineria ar putea duce la o multitudine de materiale și produse revoluționare care ar beneficia nu numai de domenii precum aerospațiul, medicina și tehnologia, ci și viața de zi cu zi. Nanoingineria ar putea duce la astfel de aplicații practice, cum ar fi vopsea cu autocurățare care nu se estompează niciodată sau necesită epilare; avioane cu învelișuri care se dezghețează și se adaptează la diferite medii aerodinamice; și combustibili cu ardere mai eficientă și mai curată.

Unul dintre cele mai interesante aspecte ale nanoingineriei este că este excepțional de rentabilă, ecologică (produsul brut este abundent), nepoluant și necesită puțină energie. Nanoingineria este considerată a fi un domeniu promițător pentru mințile științifice tinere care caută o șansă de a călări pe vârful unui val revoluționar de noi științe care se îndreaptă spre noi. Se crede larg că nanotehnologia va avea un impact mai mare asupra lumii decât Revoluția Industrială și se preconizează că va fi o afacere de mai multe miliarde de dolari până în 2015.