Τι είναι η Νανομηχανική;

Η νανομηχανική είναι ένας τομέας της νανοτεχνολογίας. Η νανοτεχνολογία είναι ένας γενικός όρος που περιλαμβάνει όλους τους τομείς της επιστήμης που λειτουργούν στη νανοκλίμακα. Ένα νανόμετρο είναι το ένα δισεκατομμυριοστό του μέτρου ή τρία έως πέντε άτομα σε πλάτος. Θα χρειαζόταν περίπου 40,000 νανόμετρα σε μια σειρά για να ισούται με το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας. Η νανομηχανική ασχολείται με τον χειρισμό διαδικασιών που συμβαίνουν στην κλίμακα 1-100 νανόμετρων.

Ο γενικός όρος, νανοτεχνολογία, χρησιμοποιείται μερικές φορές για να αναφερθεί σε κοινά προϊόντα που έχουν βελτιωμένες ιδιότητες λόγω του ότι είναι ενισχυμένα με υλικά νανοκλίμακας. Ένα παράδειγμα είναι το νανο-βελτιωμένο σμάλτο στο χρώμα των δοντιών, όπως χρησιμοποιείται από τους οδοντιάτρους για σφραγίσματα. Στη συνέχεια, η γενική χρήση του όρου «νανοτεχνολογία» διαφέρει από τις πιο ειδικές επιστήμες που εμπίπτουν στην επικεφαλίδα του.

Η νανομηχανική είναι μια διεπιστημονική επιστήμη που κατασκευάζει βιοχημικές δομές μικρότερες από τα βακτήρια, οι οποίες λειτουργούν σαν μικροσκοπικά εργοστάσια. Αυτό είναι δυνατό με τη χρήση βασικών βιοχημικών διεργασιών σε ατομικό ή μοριακό επίπεδο. Με απλά λόγια, τα μόρια αλληλεπιδρούν μέσω φυσικών διεργασιών και η νανομηχανική εκμεταλλεύεται αυτές τις διαδικασίες με άμεσο χειρισμό.

Η νανομηχανική, στα σπάργανά της, γνώρισε κάποιες πρώτες επιτυχίες με τη χρήση του DNA ως καταλύτη για την αυτοσυναρμολόγηση απλών δομών. Το 2006 μια ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου Μπράουν μπόρεσε να αναπτύξει νανοσύρματα οξειδίου του ψευδαργύρου μήκους περίπου 100-200 nm με τη σύντηξη αποσπασμάτων συνθετικού DNA σε νανοσωλήνες άνθρακα. Το DNA, το εγχειρίδιο της φύσης για τη δημιουργία ύλης από κάτω προς τα πάνω, παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον στον τομέα της νανομηχανικής. Με τη συναρμολόγηση συγκεκριμένου κώδικα DNA, ένας νανομηχανικός μπορεί να δημιουργήσει τις συνθήκες ώστε ο γενετικός κώδικας να εκτελεί εργασίες που έχουν ως αποτέλεσμα τη βιοχημική συναρμολόγηση των νανοϋλικών.

Οι συνέπειες του να μπορείς να χειριστείς την «ανάπτυξη» των υλικών από το ατομικό επίπεδο είναι τεράστιες. Η νανομηχανική θα μπορούσε ενδεχομένως να οδηγήσει σε μια πληθώρα επαναστατικών υλικών και προϊόντων που δεν θα ωφελούσαν μόνο τομείς όπως η αεροδιαστημική, η ιατρική και η τεχνολογία, αλλά και η καθημερινή ζωή. Η νανομηχανική θα μπορούσε να οδηγήσει σε τέτοιες πρακτικές εφαρμογές όπως η αυτοκαθαριζόμενη βαφή που δεν ξεθωριάζει ποτέ ή δεν χρειάζεται κερί. αεροπλάνα με δέρματα που ξεπαγώνουν και προσαρμόζονται σε διαφορετικά αεροδυναμικά περιβάλλοντα. και πιο αποδοτικά και καθαρότερα καύσιμα.

Μία από τις πιο συναρπαστικές πτυχές της νανομηχανικής είναι ότι είναι εξαιρετικά οικονομική, φιλική προς το περιβάλλον (το ακατέργαστο προϊόν είναι άφθονο), δεν ρυπαίνει και απαιτεί λίγη ενέργεια. Η νανομηχανική πιστεύεται ότι είναι ένας πολλά υποσχόμενος τομέας για νεαρά επιστημονικά μυαλά που αναζητούν την ευκαιρία να οδηγήσουν στην αιχμή ενός πρωτοποριακού κύματος νέας επιστήμης που κατευθύνεται προς εμάς. Πιστεύεται ευρέως ότι η νανοτεχνολογία θα έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στον κόσμο από τη Βιομηχανική Επανάσταση και προβλέπεται ότι θα είναι μια επιχείρηση πολλών δισεκατομμυρίων δολαρίων μέχρι το 2015.