Nanoveda a nanotechnológie (N&N) sú dnes významným zdrojom nových znalostí z oblasti prírodných vied a východiskom nových technických a medicínskych riešení. V priebehu sto rokov sme sa prepracovali od „mystického“ neviditeľného atómu k jeho využitiu ako samostatného prvku súčiastok. Už ho dokážeme vidieť, uchopiť a premiestniť. Niektorý považujú N&N za kľúč k riešeniu najpálčivejších problémov našej civilizácie; iní v nich vidia hrozbu.
Čo je nanoveda a nanotechnológie
Nanoveda a nanotechnológie sa zaoberajú výskumom a využitím materiálov s geometrickými rozmermi v rozsahu 1 – 100 nm. Rozsah 100 – 1000 nm sa z historických dôvodov nazýva submikrometrová oblasť. Označenie vzniklo vývojom v mikroelektronike potom, ako v miniaturizácii prekonala smerom nadol hranicu jedného mikrometra (1 μm), o ktorej sa dlho predpokladalo, že bude neprekonateľnou prekážkou. To potom priviedlo na scénu predponu nano-. Smerom k menším dĺžkam sa náš interval 1 – 100 nm dotýka kvantového sveta opísaného kvantovou mechanikou a technológie využívajúce rozmery < 1 nm sa nazývajú pikotechnológie. Vhodnejší je názov subnanometrové technológie, pretože technicky využiteľný priestor pod 1 nm má rozsah najviac jeden rád, je totiž zdola ohraničený rozmerom atómu. Názov nanotechnológia sa dá vystopovať spätne do roku 1974. Zaviedol ho Taniguči ako technológiu materiálov na nanometrovej úrovni. Nezabudnime však, že o manipulovaní látok na nanostupnici hovoril už Feynman.
Oblasti pôsobenia N&N
Oblasť, v ktorej nanoveda a nanotechnológie pôsobia, zahrňuje súbor materiálových lekárskych odborov
s presahom do spoločenských a humanitných vied. Z materiálov treba spomenúť kovy, ich zliatiny, keramiku, polyméry, kompozitné materiály, či už majú polovodičové, supravodičové, magnetické, izolačné alebo fotonické vlastnosti. Pozornosť sa venuje najmä trojici keramika – polyméry – kompozitné materiály, ktorých celková výroba prevýšila v 50-tych rokoch 20. storočia výrobu kovov, čo vyústilo do názoru, na prvý pohľad paradoxného, že doba železná sa skončila až v polovici minulého storočia. Z aplikačných a priemyselných odborov je to metalurgia, protikorózna ochrana, tribológia, chémia vrátane petrochémie a katalýzy, energetika zahrnujúca klasické i obnoviteľné zdroje, najmä veternú a solárnu energetiku, ale aj materiály pre jadrovú fúziu a štiepenie, uskladňovanie a transport energie. Patria sem aj environmentálne techniky, aplikácie v poľnohospodárstve a potravinách, v biotechnológii a medicínskych technológiách, farmácii a kozmetike. Osobitnými disciplínami prestupujúcimi N&N sú meranie, vojenské technológie a oblasť civilnej bezpečnosti.
Sú nanotechnológie škodlivé?
Na otázku, či sú nanotechnológie škodlivé, možno odpovedať protiotázkou: sú nôž, dynamit alebo alkohol škodlivé? Všetko je vecou použitia a zneužitia. Je tu však jeden významný rozdiel: nôž, alkohol a dynamit vidíme, ale nanočastice voľným okom nevidíme. Vzhľadom na obavy verejnosti z N&N vydala Európska komisia Kódex správania pre zodpovedný výskum v nanovedách a nanotechnológiách. Dokument je významný pre rozvoj, využitie a bezpečnosť N&N. Dodržiavanie kódexu je dobrovoľné, ale dôrazne odporúčané. Vzťahuje sa na všetky výskumné aktivity, ktoré sa zaoberajú látkou v rozmedzí 1 až 100 nm. Pokrýva však iba nanoobjekty zámerne alebo neúmyselne vytvorené človekom. Prírodné nanoobjekty sú z rámca kódexu vylúčené. Stanovuje sa, že výskum v N&N má byť pre verejnosť zrozumiteľný, bezpečný, etický, udržateľný, musí predvídať ohrozenia, výsledky sa musia uverejňovať jasne a vyvážene, treba vytvoriť štandardnú terminológiu a i.
Viac informácií zo sveta N&N nájdete v publikácii Pohľady do nanosveta, ktorej autorom je špičkový slovenský vedec Štefan Luby. V publikácii okrem iného mapuje súčasný stav poznania a využitia nanovedy; pomenúva oblasti, ktoré zasahuje a pretvára, načrtáva možnosti ďalšieho vývoja, pričom nevynecháva ani dôležitú oblasť nanoetiky.
Autori: Dr. h. c. prof. Ing. Štefan Luby, DrSc.; Ing. Jana Matejíčková
Zdroj a Foto: http://ncpvat.cvtisr.sk/buxus/docs//dokumenty/Pohlady_do_nanosveta.pdf
Redigovala: Patrícia Stanová, NCP VaT pri CVTI SR
Uverejnila: ZVČ
O autorovi:
Dr. h. c. prof. Ing. Štefan Luby, DrSc., je významný slovenský fyzik a elektrotechnik, bývalý predseda Slovenskej akadémie vied a riaditeľ Fyzikálneho ústavu SAV, v súčasnosti vedecký pracovník na Fyzikálnom ústave SAV. V Slovenskej akadémii vied pôsobí od roku 1964. Zahraničné stáže absolvoval v Nemecku, Taliansku, USA i Japonsku. Osemnásť rokov prednášal na univerzitách a vedu popularizoval aj na stredných školách. Vo svojom výskume sa venoval amorfným polovodičom, elektronickým súčiastkam a obvodom a ich spoľahlivosti, laserovej fyzike a technike, röntgenovej optike a multivrstvovým zrkadlám pre mäkké röntgenové žiarenie, obrovskej magnetorezistancii, nanovede, nanoetike a nanotechnológii so zameraním na nanočasticové senzory plynov.