Logo White Small

Η συμβολή της νανοτεχνολογίας στην ανθρώπινη ζωή-Συνέντευξη με τον Χρήστο Γεωργιλά

Η εξέλιξη της τεχνολογίας τα τελευταία χρόνια έχει επιφέρει αξιοσημείωτες αλλαγές σε όλους τους τομείς της ανθρώπινης ζωής. Από την καθημερινότητά μας μέχρι τις νέες επιστημονικές ανακαλύψεις, τα τεχνολογικά επιτεύγματα κατέχουν μια άκρως σημαντική θέση. Μέσα σε αυτό το φόντο, λοιπόν, της τεχνολογικής ανακάλυψης, της επιστημονικής έρευνας και της καινοτομίας μπορεί κανείς να ανακαλύψει τον ιδιαίτερα ενδιαφέρον και άγνωστο για πολλούς κλάδο της νανοτεχνολογίας. Τί είναι, όμως, η νανοτεχνολογία; Ποια η χρησιμότητά της και η συμβολή της στις ζωές μας; Αυτές και άλλες πολλές ερωτήσεις επιδιώκει να μας απαντήσει ο Χρήστος Γεωργιλάς, τελειόφοιτος φοιτητής του Τμήματος Μηχανικών Επιστήμης Υλικών, του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων.

technology 4739537 1920

– Πώς θα μπορούσαμε να ορίσουμε τη νανοτεχνολογία;

Πρόκειται για έναν επιστημονικό κλάδο του οποίου το πεδίο έρευνας επικεντρώνεται στην κατανόηση, τον σχεδιασμό και την ανάπτυξη καινοτόμων δομών, όπου μία ή περισσότερες διαστάσεις τους ανήκουν στην κλίμακα των νανομέτρων. Με την έννοια «νάνο», αναφερόμαστε στην υποδιαίρεση που προσεγγίζει το ένα δισεκατομμυριοστό μιας ποσότητας. Για να γίνει πιο αντιληπτό, το πάχος της μύτης ενός μολυβιού ισούται με 1,000,000 νανόμετρα, ενώ μια ανθρώπινη τρίχα έχει πάχος 50,000 νανόμετρα! Γιατί, όμως, τις τελευταίες δεκαετίες η επιστημονική κοινότητα έχει επενδύσει τόσο πολύ στην αναβάθμιση και την προώθηση μικροσκοπικών δομών; Η απάντηση είναι σχετικά απλή. Διότι η σύνθεση και η τελειοποίηση υλικών σε μικροσκοπική κλίμακα παράγει διατάξεις με εντελώς διαφορετικές και ενδιαφέρουσες μηχανικές, οπτικές, μαγνητικές και ηλεκτρικές ιδιότητες, οι οποίες σε ορισμένες περιπτώσεις είναι πιο ευνοϊκές από τα αντίστοιχα υλικά με την ίδια χημική σύσταση αλλά σε μεγαλύτερη κλίμακα. Για αυτόν τον λόγο η επιστήμη της νανοτεχνολογίας έχει λάβει μεγάλο μερίδιο ευθύνης για την τεχνολογική και ανθρωπιστική ανάπτυξη τα τελευταία χρόνια.

– Ποιες συνθήκες και επιστημονικοί κλάδοι συνέβαλλαν στην ανάδειξή της;

Το συναρπαστικό ταξίδι της νανοτεχνολογίας ξεκίνησε το 1959, όταν ο πολυβραβευμένος θεωρητικός φυσικός, Richard Feynman, αναφέρθηκε σε διάλεξη του στη σπουδαιότητα που εμφανίζουν ορισμένα φαινόμενα σε μοριακό επίπεδο. Συγκεκριμένα, κατά τη ρήση του «Υπάρχει πολύς χώρος στον πυθμένα», αναφέρθηκε στη δυνατότητα να χειριζόμαστε αποτελεσματικά μεμονωμένα άτομα και να παράγουμε τις λεγόμενες νανοδομές. Έκτοτε, ο κλάδος της συνθετικής χημείας, κβαντικής φυσικής, βιο-ιατρικής και της επιστήμης των υλικών, μετά από αξιοσημείωτες έρευνες και δοκιμές, συνέβαλαν σημαντικά στην παραγωγή μικροσκοπικών διατάξεων. Τυπικά παραδείγματα είναι τα εξής : τρανζίστορ, ηλιακά κύτταρα, βιοαισθητήρες κλπ.

– Ποιος ο ρόλος αυτού του επιστημονικού κλάδου στη σύγχρονη κοινωνία και επιστήμη;

Η σημερινή εποχή έχει υιοθετήσει το χαρακτηρισμό «Εποχή της πληροφορίας» και αυτό γιατί οι ζωές μας, λίγο έως πολύ, έχουν άμεση σχέση με τους ηλεκτρονικούς υπολογιστές. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα που επιτρέπουν τη λειτουργία των σύγχρονων κινητών τηλεφώνων και υπολογιστών αποτελούνται από έναν εξαιρετικά μεγάλο αριθμό τρανζίστορ, τα οποία συνεργάζονται ταυτόχρονα. Για να γίνει καλύτερα αντιληπτό αυτό που μόλις ανέφερα, το πρώτο μικροτσίπ κατασκευάστηκε το 1958 και αποτελούνταν μόνο από ένα τρανζίστορ γερμανίου. Τώρα, το μεγαλύτερο ολοκληρωμένο κύκλωμα διαθέτει 2.6 τρισεκατομμύρια μεμονωμένα τρανζίστορς και ο μεγαλύτερος εμπορικός επεξεργαστής έχει 57 δις, χαρίζοντας μεγαλύτερες αποδόσεις και ευελιξία. Επιπλέον, τα ηλιακά κύτταρα στα φωτοβολταϊκά κατασκευάζονται με μεθόδους που ανήκουν στο φάσμα της νανοτεχνολογίας, στοχεύοντας έτσι στην περιβαλλοντική ανάπτυξη. Η παραγωγή νέων μπαταριών, πιο αποδοτικών και με δυνατότητες επαναφόρτισης, χωρίς φθορά, ανοίγει νέους ορίζοντες στην εξοικονόμηση της ενέργειας. Πέρα από την νανοηλεκτρονική, ο χειρισμός νανοδομών μπορεί να βοηθήσει στην παραγωγή υδρογόνου, το οποίο θα συμβάλει στη δημιουργία ενός μελλοντικού καυσίμου, με μηδενικούς ρύπους και κατάλοιπα. Επίσης, η κατασκευή νανοσωλήνων, οι οποίοι θα διαχωρίζουν και θα αποθηκεύουν διοξείδιο του άνθρακα που εκλύεται  από τις βιομηχανίες και τα νοικοκυριά, θα αντιμετωπίσει το χρόνιο πρόβλημα του φαινομένου του θερμοκηπίου. Εν ολίγοις, θα μπορούσαμε να αναφέρουμε ότι ο χειρισμός των υλικών σε μοριακό επίπεδο επιλύει ποικίλα και σοβαρά προβλήματα, και αποτελεί ένα ισχυρό βοήθημα για περαιτέρω τεχνολογική και επιστημονική εξέλιξη.

circuit board 3450410 1920

– Στην καθημερινή μας ζωή συναντάμε την νανοτεχνολογία; Και αν ναι πού και με ποιες μορφές;

Μπορεί το ευρύ κοινό να μην γνωρίζει πλήρως τις δυνατότητες που προσφέρει η νανοτεχνολογία. Ωστόσο, υπάρχουν αρκετά παραδείγματα όπου αποδεικνύουν ότι αυτός ο κλάδος συναντάται ευρέως στην καθημερινότητα μας. Αρχικά, η ανάπτυξη νανοσωματιδίων αργύρου συμβάλλει στην παροχή αντιμικροβιακών δράσεων σε σαπούνια χεριών, αντισηπτικά αλλά και σε επιδέσμους. Επιπλέον, τα νανοσωματιδία ψευδαργύρου ή τιτανίου χρησιμοποιούνται πλέον ως πρόσθετα προστατευτικά στα σύγχρονα αντιηλιακά έναντι της επικίνδυνης υπεριώδης ακτινοβολίας. Οι νανοσωλήνες άνθρακα είναι εκατό φορές πιο ανθεκτικοί από τον χάλυβα και ταυτόχρονα πιο ελαφροί, καθιστώντας τους ιδανικούς για αθλητικό εξοπλισμό, όπως ποδήλατα, ρακέτες τένις κλπ. Τέλος, η αναβάθμιση της απόδοσης και της μνήμης των μικροτσίπ στους υπολογιστές βοηθούν στην πιο ευχάριστη και πιο παραγωγική ενασχόληση με τους τελευταίους. Και τα παραδείγματα δεν σταματάνε εδώ. Θα μπορούσα να αναφέρω πολλά ακόμα γεγονότα, τα οποία δείχνουν περίτρανα ότι η νανοτεχνολογία έχει εισέλθει στην ζωή μας.

– Πώς συμβάλλει αυτός ο επιστημονικός κλάδος στη βελτίωση της ανθρώπινης ζωής;

Η νανοτεχνολογία βρίσκει εφαρμογή και στον κόσμο της ιατρικής. Αυτό γιατί διευκολύνει τη διεξαγωγή χειρουργικών επεμβάσεων με μεγαλύτερη ακρίβεια και λεπτότητα ως προς τον χειρισμό και την παραγωγή βιο-υλικών, με στόχο την καλύτερη πρόληψη και μετέπειτα θεραπεία. Διάφορες εφαρμογές, όπως είναι οι φακοί επαφής, χειρουργικά ράμματα, βοηθήματα βαρηκοΐας και αρκετά άλλα επιτεύγματα, συνεισφέρουν στην αποτελεσματικότερη ιατρική περίθαλψη και την εξέλιξη του βιοτικού επιπέδου.

– Ποιο μπορεί να είναι το μέλλον της νανοτεχνολογίας στα επόμενα χρόνια; Ποιες «υποσχέσεις» έχει δημιουργήσει στην επιστημονική κοινότητα;

Η εξέλιξη της νανοτεχνολογίας δίνει μεγάλες ελπίδες στην ανάπτυξη πολλών τομέων που απαρτίζουν τη σύγχρονη κοινωνία. Η σμίκρυνση των διαστάσεων στα υλικά ωφελεί την ικανοποίηση πολλαπλών αναγκών και την επίλυση προβλημάτων που ταλαιπωρούν την ανθρωπότητα για πολλές δεκαετίες. Η εφαρμογή της στην ιατρική και στη φαρμακευτική θα κατορθώσει να συμβάλλει στην ίαση και καταπολέμηση σοβαρών ασθενειών ή ακόμα και στην εξάλειψη τους. Όσο περισσότερο αυξάνεται ο αριθμός των τρανζίστορ στα ολοκληρωμένα κυκλώματα, τόσο μεγαλύτερες αποδόσεις θα έχουν οι υπολογιστές του μέλλοντος. Με τη χρήση ανεπτυγμένων φωτοβολταϊκών και την αναβάθμιση των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, θα καταφέρουμε να λύσουμε το πρόβλημα της ενεργειακής, οικονομικής και περιβαλλοντικής κρίσης. Η νανοτεχνολογία,, μάλιστα, μπορεί να καταστεί ικανή και στον αποτελεσματικότερο καθαρισμό των υδάτων, αντιμετωπίζοντας έτσι το αιώνιο πρόβλημα της λειψυδρίας. Όλα αυτά και άλλα πολλά ακόμα, δείχνουν ένα μέλλον φιλικό και ευοίωνο για την ευημερία της ανθρωπότητας.

security 3742114 960 720

Από όλα τα παραπάνω, γίνεται αντιληπτό ότι η νανοτεχνολογία ήρθε για να «μείνει». Με βάση τα επιστημονικά επιτεύγματα που έχει ήδη καταφέρει στον επιστημονικό κόσμο, η εξέλιξη της εν λόγω επιστήμης φαντάζει πολλά υποσχόμενη. Ίσως, σε τελική ανάλυση, να αποτελέσει το κλειδί στη λύση των πολυάριθμων προβλημάτων που βιώνουμε στις σύγχρονες κοινωνίες.

• More Articles

νανοτεχνολογία
Επιστήμη

Η συμβολή της νανοτεχνολογίας στην ανθρώπινη ζωή-Συνέντευξη με τον Χρήστο Γεωργιλά

Η εξέλιξη της τεχνολογίας τα τελευταία χρόνια έχει επιφέρει αξιοσημείωτες αλλαγές σε όλους τους τομείς της ανθρώπινης ζωής. Από την καθημερινότητά μας μέχρι τις νέες

Διάβασε Περισσότερα »
Άρθρα

Εkkremés: Aνακάλυψε το θέμα του TedxUniversityofMacedonia 2022 και ψάξε το δικό σου κέντρο ισορροποίας

Εκκρεμές. Εκεί που οι δυνάμεις μιας ταλάντωσης αλληλοεξουδετερώνονται και επέρχεται η θέση ισορροπίας. Πόσες φορές, ως άνθρωποι, έχουμε διχαστεί ανάμεσα σε διαφορετικές επιλογές, απόψεις, κατευθύνσεις

Διάβασε Περισσότερα »
Ρομποτική
Άρθρα

Η ρομποτική ως νέο εργαλείο στη σύγχρονη εκπαίδευση-Συνέντευξη με τον Αλέξανδρο Πανταζίδη

Η ρομποτική αποτελεί έναν επιστημονικό κλάδο που γνωρίζει αυξανόμενο ενδιαφέρον τα τελευταία χρόνια, γεγονός που δεν προκαλεί εντύπωση σε όσους γνωρίζουν για αυτόν. Εκτός από

Διάβασε Περισσότερα »