Tyto stránky jsou pouze informativního rázu o nanotechnologiích a jiné zajímavosti ve světě. Prohlašuji že, nemám žádný ani jiný finanční zisk z těchto stránek. Vše co zde najdete najdete i na jiných webových stránkách. Snažím se o sjednocení informací o nanotechnologiích.
Cesta do nanokosmu
Zdroj informací:Evropská komise
EUR 21151 CS – Nanotechnologie – Inovace pro svět zítřka
Lucemburk: Úřad pro úřední tisky Evropských společenství
2007 – 56 s. – 21.0 x 29.7 cm
ISBN 92-79-00879-X
Atom: stará myšlenka a nová realita
Náš hmotný svět se skládá z atomů. To tvrdil již
před přibližně 2 400 lety řecký myslitel Démokritos.
Moderní Řekové mu projevili svou vděčnost portrétem
na desetidrachmové minci. Ta byla hojně rozšířena,
stejně jako atomy. Dešťová kapka jich obsahuje
1 000 000 000 000 000 000 000, neboť atomy jsou
drobounké, měří jednu desetinu nanometru.
Lucretius, římský literát, napsal o několik
století později báseň o atomech:
"Vesmír se skládá z nekonečného prostoru a z
nekonečného počtu nerozložitelných částic, atomů,
jejichž rozmanitost je stejně nekonečná. ... Atomy
se odlišují pouze tvarem, velikostí a hmotností; jsou
neproniknutelně tvrdé, nezměnitelné, hranicí fyzické
dělitelnosti…"
To již byla velmi správná představa, i když se
jednalo o pouhou spekulaci. Poté se dlouhou dobu
o takových věcech nepřemýšlelo.
V sedmnáctém století uvažoval slavný astronom
Jan Kepler o sněhových vločkách a v roce 1611 své
myšlenky zveřejnil: Pravidelný tvar mohl vzniknout
jen díky jednoduchým, stejným stavebním blokům.
Myšlenka atomu tak dostala nový lesk.
Vědci, kteří se zabývali minerály a krystaly, brali atomy
stále častěji za bernou minci.
Ale teprve v roce 1912 byl na Univerzitě v Mnichově
získán přímý důkaz: krystal modré skalice rozložil
rentgenový paprsek stejně jako materiál deštníku
rozložil světlo z lucerny –
krystal se musel skládat
z atomů v uspořádané
struktuře, stejně jako
nitě v deštníku nebo jako
hromada pomerančů
na trhu. Důvod, proč se
atomy v krystalu tak
pravidelně řadí, je jednoduchý:
hmota si dělá co největší pohodlí a
nejpohodlnější je pravidelná, uspořádaná struktura.
Moderní analytické přístroje mohou takové vysoce
složité součásti živé hmoty zviditelnit až v nanoměřítku.
V 80. letech minulého století byl vyvinut přístroj
nazvaný rastrovací tunelový mikroskop, pomocí něhož
lze nejen zobrazit jednotlivé atomy krystalu (mnoho lidí
považovalo první obrázky za podvod), ale dokonce s
nimi pohybovat.
Nyní byla připravena půda pro nový směr:nanotechnologii.
Když zatřepeme s ořechy v míse, vytvoří pravidelný
vzor, pro atomy je to ještě mnohem
snazší.
Jednoduché vzory ale
nejsou vždy těmi,
které se dají nejsnáze
reprodukovat.
Hnána silami
sebeuspořádání přijala
hmota na Zemi
za miliardy let fantasticky složité, živoucí formy.
Struktura biologických
nanostrojů jako - ribozómů
byla krystalograficky
dekódována Adou Yonath,
Nanotechnologie v přírodě
Nanotechnologům leží živá příroda velmi na srdci. Během čtyř miliard
let své existence totiž příroda našla ohromující řešení svých problémů.
Je přitom typické , že život strukturuje svou hmotu až do posledního
detailu, až na úroveň atomu. Nanotechnologové mají stejné přání.
Atomy nejsou oblíbené. Když o nich slyšíme, vzpomeneme si na strašné výbuchy nebonebezpečné záření. To se však může týkat pouze technologií, které se zabývají jádrem atomu. Nanotechnologie se zabývá obaly atomu.
To je právě to měřítko, u kterého přichází ke slovunanotechnologie.
Abychom však nade vší pochybnost ukázali, že atomy jsou skutečně každodenní záležitostí, která ve správném spojení může být dokonce velmi chutná, zvolíme za místo vstupu do nanokosmu sýr.
Mimolette pochází z Flander. Povrch posetý malými dutinkami prozrazuje tajemství tohoto sýru: někdo v něm bydlí! Ovšem se svolením majitele, neboť aktivita roztočů prospívá aromatu tohoto sýra. Roztoči jsou velcí desetinu milimetru. ESEM, environmentální rastrovací elektronový mikroskop, může dokonce pozorovat roztoče živé. Stejně jako ostatní živé organismy se i roztoči skládají z buněk. Velikost buňky je v měřítku mikrometrů. Každá buňka je vybavena velmi složitou soustavou. Důležitou součástí této soustavy jsou ribozómy, které vytvářejí všechny možné proteinové molekuly podle předlohy DNA, která je nositelkou genetické
informace. Ribozómy mají velikost řádově 20 nanometrů. Části jejich struktury jsou nyní určeny až na úroveň jednotlivých atomů. První plody
tohoto druhu nanobiotechnologického výzkumu. jsou nové léky, které blokují bakteriální ribozómy.viz obráze Sýr mimolette.
Řeřicha udržuje své listy čisté pomocí
lotosového efektu. Environmentální
rastrovací elektronový mikroskop (ESEM)
ukazuje, jak jsou kapičky vody od povrchu listu
odpuzovány. To je zapříčiněno chmýřím, které
se vyskytuje na povrchu. Zajišťuje tak, že voda v
podobě kapiček rychle odteče, přičemž s sebou
vezme všechny nečistoty z povrchu. Lotosový efekt,
který zvlášť podrobně zkoumal profesor Barthlott
a jeho spolupracovníci na Univerzitě v Bonnu,
již našel uplatnění v celé řadě výrobků, jako jsou
například fasádní barvy, z nichž voda stéká společně
s nečistotami. Zdravotní keramika s lotosovou
strukturou se snadno udržuje.
Listy rostlin využívají ještě další nanotechnologie.
Jejich vodní hospodářství často řídí forisomy. To jsou
mikroskopicky malé svaly, které v kapilárním
systému rostlin otevírají cesty, nebo je opět zavírají,
je-li rostlina poraněna. Tři Fraunhoferovy ústavy a
Univerzita v Gießenu se nyní pokoušejí najít
technické využití svalstva rostlin, například pro
mikroskopicky malé lineární motory, třeba pro tzv.
laboratoř na čipu (lab-on-a-chip).
Nejdůmyslnější technologií v atomovém měřítku je
proces fotosyntézy, který shromažďuje energii pro
život na Zemi. Záleží na každém jednotlivém atomu.
Komu se podaří tento proces zkopírovat pomocí
nanotechnologie, ten bude mít zdroj energie
jednou provždy. viz:obrázky řeřicha