EL MÓN NANO

Els elements més petits del nostre cos mesuren només uns quants nanòmetres, un nanòmetre mesura una milionèsima part d’un metre, és a dir, 0’000000001 metres. La naturalesa està plena d’exemples de nanopartícules i de nanoestructures. De fet, la humanitat ha estat fent servir nanotecnologia des de fa segles sense saber-ho. Fins i tot després de que l’home hagués descobert que la matèria està formada per àtoms i de predir moltes de les coses que podrien succeir a nanoescala, encara no érem capaços de veure els àtoms ni de saber com es comporten. En l’actualitat, però, ja tenim al nostre abast la tecnologia necessària per a poder observar i manipular la matèria a escala nanomètrica. Ara fins i tot podem veure i moure àtoms individualment.

Les diferents dimensions de les coses es poden classificar en macro (des de metres a una dècima part d’un mil·límetre), on trobem les coses que es poden veure a simple ull o amb una lupa senzilla; micro (des de 10 micròmetres fins a 100 nanòmetres), on trobem des de glòbuls vermells fins a virus; nano (des de 10 nanòmetres a 0 nanòmetres), on trobem des de membranes cel·lulars fins a àtoms.

Els microscopis són instruments que ens permeten veure objectes invisibles per a l’ull humà. El microscopi més antic i conegut és l’òptic, però n’hi ha molts altres tipus com l’electrònic i el de sonda local.
Microscopi òptic:utilitzen la llum per visualitzar la mostra. Serveixen per analitzar objectes d’una mida igual o superior a 1 micròmetre(1000 nanòmetres).
Microscopi electrònic: utilitzen electrons per analitzar la mostra. S’utilitzen per estudiar materials d’entre aproximadament 50 micròmetres fins a menys d’un nanòmetre.
Microscopi de sonda local: els microscopis de forces atòmiques utilitzen una sonda o punta afilada per rastrejar i estudiar la superfície de les mostres i per moure àtoms d’un a un. Gràcies a aquestes tècniques, es pot escriure amb àtoms.
























Els avenços en microscopis i equips especialitzats estan permetent la construcció de dispositius, com ara engranatges o robots, a tamany nano. S’utilitza Nanolitografia, una sèrie de tècniques per al rascat de la superfície a mida nanomètrica, en la fabricació de xips. Fins i tot els teixits i les pintures són millorades mitjançant l’addició de nanofabricació. La nanofabricació es dóna de “dalt a baix”, el que significa que a partir d’un bloc de material es va esculpint en ell; “de baix a dalt”, on les diferents peces estan unides entre si com blocs de construcció; o una combinació d’ambdós.

La nanotecnologia és l’aplicació dels coneixements de la nanociència pel desenvolupament de nous processos, materials i dispositius per a àrees específiquesde la vida. La nanotecnologia està obrint moltes fronteres científiques i està impulsant nous camps de recerca, com per exemple: la fotònica, l’estudi dels espins dels electrons o la manipulació d’àtoms individuals.

Els desenvolupaments en nanomedicina dels propers anys salvaran, possiblement, moltes vides: “medicaments intel·ligents” que tenen menys efectes secundaris i són més eficaços; regeneració o substitució de parts del cos fetes malbé o malaltes; implants miniaturitzats per a vigilar i corregir problemes fisiològics. Els nous tractaments mèdics, però, ha de passar assajos clínics durant molts anys. En les cremes solars, per exemple, s’utilitzen nanopartícules. Els últims estudis realitzats indiquen que les nanopartícules de les cremes solars no penetren en el nostre cos i, per tant, aquesta tecnologia és segura. Encara així, centres com l’ICN (Institut Català de Nanotecnologia) continuen investigant sobre els riscos que podria presentar la incorporació de nanotecnologies en el nostre dia a dia.

El concepte “nano” no fa referència només a la mida, sinó també al comportament. A escala nanomètrica, les partícules d’un mateix material poden comportar-se de diferents maneres de com ho farien a escales més grans. Un dels descobriments més sorprenents de la nanociència ha estat el fet d’observar que les propietats físiques de la matèria (el color, la força, laconductivitat, etc.) puguin variar a nanoescala. Això ho hem pogut veure amb un descobriment, on depenent de la mida al que es trobava un component tenia un color o un altre.





MÉS CURIOSITATS NANO
El dragó pot caminar cap per avall, pujar i baixar arbres, o córrer per superfícies mullades sense relliscar gràcies al fet de que les seves potes estan recobertes de milions de pèls especials, els extrems dels quals mesuren només 200 nanòmetres d’ample. Cadascun d’aquests extrems interactua per separat amb les molècules de la superfície, proporcionant així una impressionant adherència.
L’ala de la papallona està formada per nanomaterials que li aporten lleugeresa i color.
El ferrofluid és un líquid, com per exemple l’aigua, al qual se li afegeixen nanopartícules magnètiques, normalment magnetita (Fe3O4). D’aquesta manera el líquid adquireix un caràcter magnètic i pot ser dirigit mitjançant imants o d’altres objectes que generin un camp magnètic. Ferromagnetisme: fenomen físic en el qual els àtoms d’una mostra queden alineats magnèticament.


A la natura existeixen éssers que utilitzen el magnetisme per a orientar-se, com el cas que va descobrir Richard Blakemore d’uns bacteris magnètics que es movien atenent al camp magnètic terrestre.

Fotònica: la fotònica és la ciència de la generació, el control i la detecció de fotons, les partícules de la llum.Entre les seves aplicacions, es destaquen
Conversió de la llum en electricitat: plaques fotovoltaiques.
La llum com a mitjà d’informació: computació òptica.
Millora del rendiment de la llum: làsers i pantalles.

Spin: l’spin (gir) fa referència a una propietat física de les partícules subatòmiques, que descriu el sentit de rotació al voltant del seu propi eix. Recentment, s’han desenvolupat tècniques per a mesurar i controlar l’spin dels electrons. Això podria suposar millores importants en dispositius electrònics i en informàtica.

Nanotub de carboni: tub 10 milions de vegades més petit que una palleta. Format exclusivament per àtoms de carboni. La seva estructura hexagonal li atorga unes propietats especials com ara una gran conductivitat elèctrica i una elevada resistència i fortalesa, a més de la possibilitat de barrejar-se amb d’altres materials. Els nanotubs s’utilitzen per a aportar més força i lleugeresa a raquetes de tennis, peces d’automòbils, joguines, etc.
Grafè: material natural compost d’una sola capa d’àtoms de carboni. És transparent, flexible, d’alta durabilitat, impermeable a l’aigua, abundant, fàcil d’extreure, i sobretot, condueix l’electricitat millor que qualsevol altre material conegut. Ja s’està incorporant a alguns dispositius electrònics, i aviat podria provocar una revolució tecnològica en microxips, telèfons mòbils, ordinadors portàtils, etc.