6世界を変える可能性のあるクールなナノテクノロジー

とても小さな世界があり、私たちはそれを見ることさえできません。 生物学、化学、材料科学、物理学、工学などの科学に関しては、ほとんど微視的ではありません。 しかし、コンピューターサイエンスはどうでしょうか。 コンピューターとそのすべてのハードウェアを、私たちが見ることができるものと考えることがよくあります。 しかし、ますます小さなちっぽけなコンピューターチップやその他のデバイスが構築されています。 そして、私たちが小さいと言うとき、私たちは約1ミクロン、つまり1, 000ナノメートルを意味します。 それは胚の大きさです。 その技術は、リソグラフィを使用して半導体材料に回路をインプリントすることにより、ナノテクノロジーと呼ばれます。 科学者は、より多くの処理能力をより小さなコンピューティングパッケージに詰め込むことを望んでいます。

かなりクールだよね？

長年にわたり、ナノテクノロジーは大きな進歩を遂げてきました。 ここでは、コンピューター関連とそうでない両方の6つのクールなナノテクノロジーを紹介します。 （背景の読み物については、ナノテクノロジー：技術における最大の小さなイノベーションを参照してください。）

海洋清掃用マイクロスポンジ

ナノテクノロジーは、海洋、海、およびその他の水域から有害金属を除去する最前線にあります。

パシフィック・ノースウェスト国立研究所の研究者は、材料が水中の有毒物質を吸い上げることを可能にするナノテクノロジーのコーティングプロセスを考案しました。 彼らはそれを「メソポーラス支持体上の自己組織化単分子膜」と呼んでいます（これが、これからSAMMSと呼ぶ理由です）。

SAMMSでコーティングされたチューブはスポンジのように機能し、水から水銀、鉛、その他の有毒金属を収集します。 その後、これらの金属はリサイクルされ、他の有害性の低い目的に再利用されます。 水から重金属を分離する非常に効果的な方法です。

超強力素材

ナノテクノロジーは、製造および材料科学にもメリットがあります。 たとえば、石油精製、ソーラーパネルなどに使用されるナノクリスタルは、バルクの形態よりも最大3倍強いことがわかっています。 そのため、金属のナノ結晶は元の金属の2倍または3倍の強度があります。 これは、これらのナノ結晶を元の金属に組み込んでより強くすることができることを意味します。

個人用デバイスの気象保護

個人用電子機器を悩ませている問題の1つは、いつでもどこにでも携帯できるにもかかわらず、すべての天候やあらゆる地形に対応できるように設計されていないことです。 しかし、ナノテクノロジーは、それらを損傷から保護する方法を考案しました。

2012年3月、ノキアは、デバイスの耐水性を高める超疎水性コーティングの研究を発表しました。 疎水性コーティングは、物がテフロン鍋にくっつかないようにするものです。 しかし、ノキアはそのコーティングを採用し、表面に空気の層を閉じ込めるナノ構造を追加して、水がすぐに転がるようにします。 そのため、疎水性コーティングは水に抵抗する可能性がありますが、ノキアのナノテクコーティングは実際にそれを偏向させます。

より小さなデバイス、より多くの電力

ナノテクノロジーはまた、小さなデバイスに非常に多くの電力とストレージ能力を与えることができます。 2007年、IBMの研究者は、個々の原子の磁気特性を測定する新しい方法に関する調査結果を発表しました。 デバイスに適用する場合、これは拡張ストレージ機能を意味する可能性があります。たとえば、小さなiPodでYouTubeにアップロードされたすべてのビデオ、または30, 000近くのフルレングスのムービーを簡単に保存できます。

病気と戦うナノ粒子

ナノテクノロジーの最大の用途の1つは、医学と医療の分野です。 ナノテクノロジーは現在、癌と闘い、アルツハイマー病の診断、さらには治療のためのさまざまな研究に応用されています。 ナノ粒子は非常に小さいため、以前は薬や他の治療では効果的に到達できなかった領域に到達し、標的にすることができます。 ナノテクの人体への応用に関しては、可能性は無限です。

インスタントレプリカの作成

何かの小さなモデルを砂の箱に埋めて、数分後に届き、そのオブジェクトのフルサイズのレプリカを引き出すことを想像できますか？ SF映画のように聞こえるかもしれませんが、これはマサチューセッツ工科大学の研究者が現在開発しているものです。 このスマートな「砂」には、永久磁石が含まれており、粒子を結合してパターンを構築できます。 この技術が完成すれば、研究者はそれを使ってほとんど何でも複製できると信じています。

ナノテクノロジーは、SF小説のようなもののように聞こえます。 テクノロジーの今後の方向性については、かなり未来的な可能性もそう遠くありません。 病気の治療から空気や水中の汚染物質の除去まで、自分自身を複製できるサイボーグやDNAを数えたり操作したりできるコンピューターなどの大きな開発に至るまで、科学は小さなものがより良いことを証明するために取り組んでいます。 つまり、目に見えない何かから目が出る直前に起こる大きな変化の一部です。