вторник, април 16, 2024

Нанотехнологии и бъдещето на човечеството

Представете си бетонни мостове, които могат да заздравят пукнатини без човешка намеса, или малки машини, които могат да се инжектират в тялото за лечение на болести, пиши БиБиСи.

Това са само две приложения за категория интелигентни материали, които се променят и адаптират към средата. Вдъхновени от живите същества, те имат потенциала да променят начина ни на живот.

Но може да се нуждаят и от регулация, за да се избегнат нежелани последици, се казва в документ на Британското кралско научно дружество. Някои „живи“ материали вече са тук: саморемонтиращата се боя и бетон се превръщат в търговски продукти. 

„Това е наистина важен век за нас. Преминаваме от неживата представа за материалите към по-биологичен поглед върху нещата, които ще направи“, коментира проф. Марк Миодовник, един от съпредседателите на доклада. „Мостовете в бъдеще ще знаят, че са повредени и ще могат да се поправят.“

Има два ключови подхода за самопоправяне на бетон. Използват се капсули, вградени в бетона, които се отварят в отговор на повреда. Те освобождават вещество на основата на битум, което минерализира при излагане на въздух и вода, запълвайки повредената зона.

Другата концепция също използва капсули, но пълни с бактерии. Когато бетонът се напука, капсулите ги освобождават и произвеждат минерала калцит, за да „излекуват“ щетите.

Технологията вече е изпробвана по пътищата във Великобритания. Други приложения на самовъзстановяващите се материали са в екраните на телефоните, които могат да се възстановят при напукване, и електрониката, за възстановяване на повредените вериги и функции.

„Въпросът според мен не е, дали това ще се случи, а кога ще се случи. Въпросът е, дали този доклад е преждевременен? Не мисля, че е“, допълва професорът.

„Виждате много малки парченца от всичко това, така че, сега е моментът да съберем научната общност да каже: „Натам сме тръгнали, така че сега нека променим начина си на работа“. В момента цялата дейност е разнородна и раздробена, работи се на много места и не комуникират помежду си, няма обща цел.“

Медицината е друга голяма област, която се очаква да стимулира използването на такива материали.

В бъдеще е възможно микроскопични машини да се инжектират в кръвния поток, за да поправят малки разрези, да възстановяват повреди тъкани, а защо не и клетки. Тези мини-роботи биха могли да бъдат задвижвани на база химични реакции.

Те биха могли да доставят лекарства на определени места в тялото, като например да се борят с тумори. Това би могло да спре увреждане на останалата част от тялото, което може да възникне при настоящите форми на химиотерапия и лъчетерапия.

Облеклото също може да бъде цел за иновации.

„Има някои забавни приложения – да можете да промените формата на вашата дреха или да промените цветовете, така че да реагират на настроението ви“, коментира проф. Миодовник.

Но може да намери приложение за хора, които се възстановяват след нараняване или операция.

„С тези технологии може да имате сензори в дрехата. Ако се възстановявате например от операция на рамото, тези сензори биха могли да съберат информация за физическото движение на рамото и процеса на възстановяване“.

Докладът на Британското кралско научно дружество допълва, че когато тези материали станат все по-често срещани, те ще създадат предизвикателства пред регулаторите. В бъдеще тези материали и системите, от които те са част, ще могат да работят без човешка намеса. Това означава, че те биха могли да се държат по непредсказуем начин.

Тяхното използване може да повдигне както проблеми с безопасността, така и с етиката и практичността. „Неминуемо ще се изисква нова регулация“, се казва в доклада.

Проф. Миодовник е съгласен, че разработването на нови нанотехнологични материали за различни приложения може да стане част от предложената нова британска научна организация – известна като Arpa UK. Тя е създадена по модел на Агенцията за модерни изследователски проекти в областта на отбраната (Дарпа) в САЩ.

Източник: News.BG

Коментари

error: Съдържанието е защитено!