Nanotehnoloogia kodus: millised on võimalused?

Nanotehnoloogia on väga väikeste inimeste tehnoloogia. See puudutab materjalide ehitamist aatomhaaval suuremateks struktuurideks, millel on kasulikud omadused ja mida saab kasutada kõiges, alates meie autodest kuni meie kehadeni. Siiani pole me näinud palju selgesõnaliselt "nanotehnilisi" tooteid, kuid need on turule jõudmas, nagu me räägime.

Grafeen on kõigist arendatavatest nanotehnoloogiatoodetest kõige kuulsam. Grafiidi derivaat – süsiniku molekulide leht, mis on paigutatud kuusnurksesse võre – on terasest 200 korda tugevam, kaalu ja kaalu suhtes, täiuslik elektrijuht, läbipaistev (kuigi grafiit on must) ja painutatav. Tarbeelektroonikas ja rasketööstuses on rakendusi peaaegu lõputult, kuid on veel üks koht, kus grafeeni peagi ilmub: kodu.

Aga kus täpselt? Kuidas saaks nanotehnoloogia aidata muuta meie kodud millekski täiesti uueks?

Kõikide saasteainete eemaldamine kraaniveest

Nagu Michigani osariigi Flinti elanikud liigagi hästi teavad, ei ole avalikud veevarustused alati saasteainetest vabad. Kuid toksiinide probleem ei piirdu ainult selle väikese linnakesega Roostevööndis: toksilisi tooteid võib leida peaaegu kõigist USA avalikult pakutavatest veekogudest. Tõsi, elavhõbeda ja kaadmiumi tase ei põhjusta piisavalt kõrgeid probleeme, kuid enamik inimesi eelistab, et need metallid oleksid pigem kehast väljas kui sisse.

Praegused veefiltrid suudavad nendest osakestest päris hästi vabaneda. Kuid tulevikus on võimalik kujundada aatomitasandil filtreid, millel on keemilised omadused, mis võimaldavad vett läbida, takistades samal ajal suurematel raskemetallide molekulidel sama teha. Praegu suudavad filtrid välja filtreerida ainult minimaalse eraldusvõimega osakesi ja nii mõnigi laseb siiski väga väikestel toksiinidel teie veevarustusse tungida.

Kergesti puhastatavad köögipinnad

Mõnel kaasaegsel diivanil on juba “kõrbemiskaitse" – õhuke kate, mis kaitseb allolevat materjali põlemise eest. Kuid varsti võisime näha sarnast tehnoloogiat ka köögipindadel. Idee on kanda tööpinnale õhuke kiht titaandioksiidi nanoosakesi, mis takistavad vee või plekkide tungimist materjali sisse. Teoreetiliselt ei peaks te enam puidust tööpindu katma plastikukihiga, et vältida toidujäätmete läbi imbumist ja puidu mädanemist. Kõik, mida peate tegema, oleks töölauda nanoosakestega töödelda ja see hoiab vett eemal ja pakub kõrbemisvastast kaitset,

Putukate invasioonide lõpp

Praegu on meie kodud sisuliselt suured tarud, mis ootavad hõivamist. Kõikvõimalikud kuue- ja kaheksajalgsed sõbrad soovivad kasutada meie kodusid soojuse ja suhtelise ohutuse tagamiseks kiskjate eest, vahendab www.animalcontrolspecialists.com. Nanotehnoloogia aga lubab seda kõike ära hoida.

Üks olemasolevate putukatõrjesüsteemide probleeme on see, et need põhinevad tavapärastel materjalidel. Putukatel on võimsad lõuad ja seetõttu suudavad nad tavaliselt läbi nende materjalide ja teie kodu sisemusse tungida. Hetkel, kui üks filter ebaõnnestub, on ülejäänud kasutud.

Nanotehnoloogia aga lubab seda kõike muuta. Nanomaterjale saab valmistada tavalistest filtritest palju tugevamatena, kuid samas kergete ja odavatena. Nanomaterjalid ei lase teil oma kodu vooderdada potentsiaalselt toksiliste kemikaalide või ühe tolli paksuste pliipaneelidega.

Jäädvustage pesus halvalõhnalised kemikaalid

Meie riided püüavad ja salvestavad kogu päeva jooksul keskkonnast tuhandeid osakesi. Mõned neist osakestest on põhimõtteliselt kahjutud, nagu surnud naharakud, kuid teised võivad olla mürgised, näiteks diisliheitmed või sigaretisuitsu osakesed.

Praegu loksuvad need osakesed pesumasinas ringi, kui pesete riideid. Kuid pesupulbri nanotehnoloogia muudab nüüd seda kõike. Mõned pesupulbrid sisaldavad www.theconversation.com andmetel tseoliite, osakesi, millel on palju poorseid auke. Kui need osakesed puutuvad kokku teie riiete prahiga, püüavad nad need puurilaadsetesse struktuuridesse, vältides nende tagasilaskmist pesu sisse.

Parem ukseturvalisus

Kui soovite täna turvalist välisust, peate ostma midagi tõsiselt rasket. Sageli tähendab turvaline välisuks esteetika ohverdamist ohutuse nimel. Need asjad on paksud ja rasked.

Kuid nanotehnoloogiaga võib see kõik muutuda. Tulevikus ei pruugi enam olla vajadust tugevuse suurendamiseks kaalu suurendada: materjale saab konstrueerida tugevalt juba maast madalast.

Näeme juba nanotehnoloogiaga materjalide levikut spordivarustuses. Näiteks mõne jalgratta raamis kasutatakse jäikuse parandamiseks ja kaalu vähendamiseks nüüd grafeenihelbeid. Ja golfikepid kasutavad ka grafeeni, et parandada palli tunnet, kui see läbi palli liigub.

Kuid lõpuks, kui teadlased suudavad välja mõelda, kuidas grafeeni mastaapselt valmistada, näeksime palju turvalisemaid uksi ja ukseümbrust. Loodetakse, et uksed ja nende raamid on nii tugevad, et ukse pealesurumine pole enam võimalik – vähemalt mitte ilma masina mehaanilise abita.

Välisvärvid, mis ei tuhmu

Üks välisvärvide probleeme on see, et see aja jooksul paratamatult tuhmub. Päikese UV-kiired kahjustavad pigmenti, muutes selle kollaseks ja tuhmiks, kaotades oma läike. Kuid teadlased töötavad praegu spetsiaalse nanotehnoloogia kallal, mis võib pakkuda värvile UV-kaitset, mis hoiab teie garaaži või kuuri parima väljanägemise paljude aastate jooksul. Loodetavasti peegeldab nanomaterjal UV-kiirgust alusvärvist eemale, kaitstes seda nii, et see kestab kauem.

Riided, mis ei lõhna

Kas kujutate ette, et kannate nädala pärast paari sokke, mis ei lõhna? Ilmselt mitte. Kuid teadus otsib viise, kuidas vältida lõhna põhjustavate väikeste osakeste sattumist materjali kiududesse. Idee on lisada hõbeda nanoosakesi, mis tapavad baktereid, kui need materjaliga kokku puutuvad, takistades neil haisvaid jäätmeid maha paiskumast. Isegi tänapäeval näeme selliste toodete varajast iteratsiooni, nii et ajastu, mil tuleb regulaarselt riideid vahetada, võib lõppeda.