Nanotekniikka kotona: mitkä ovat mahdollisuudet?

Nanotech on erittäin pienten teknologiaa. Kyse on rakennusmateriaaleista atomi atomilta suuremmiksi rakenteiksi, joilla on hyödyllisiä ominaisuuksia, joita voidaan käyttää kaikkeen, autoistamme kehoomme. Toistaiseksi emme ole nähneet monia nimenomaan "nanoteknisiä" tuotteita, mutta ne ovat matkalla markkinoille.

Grafeeni on ylivoimaisesti tunnetuin kaikista kehitteillä olevista nanoteknologiatuotteista. Grafiittijohdannainen – yksittäinen kuusikulmaiseksi hilaksi järjestetty hiilimolekyylilevy – on 200 kertaa terästä vahvempi, painosuhteeltaan hyvä, täydellinen sähkönjohdin, läpinäkyvä (vaikka grafiitti on mustaa) ja taipuisa. Sovellukset kulutuselektroniikassa ja raskaassa teollisuudessa ovat lähes loputtomat, mutta grafeenia voi pian nähdä esiin tulevassa paikassa: koti.

Mutta missä tarkalleen? Kuinka nanoteknologia voisi auttaa muuttamaan kodeistamme jotain täysin uutta?

Kaikkien epäpuhtauksien poistaminen vesijohtovedestä

Kuten Michiganin Flintin asukkaat tietävät liiankin hyvin, julkiset vesivarastot eivät aina ole vapaita epäpuhtauksista. Mutta myrkkyongelma ei rajoitu tähän pikkukaupunkiin ruostevyöhykkeellä: voit löytää myrkyllisiä tuotteita käytännössä kaikesta julkisesti hankitusta vedestä Yhdysvalloissa. Elohopean ja kadmiumin pitoisuudet eivät tosin ole riittävän korkeat, mutta useimmat ihmiset haluavat mieluummin poistaa nämä metallit kehostaan.

Nykyiset vesisuodattimet ovat melko hyviä poistamaan nämä hiukkaset. Mutta tulevaisuudessa on mahdollista suunnitella atomitason suodattimia, joilla on kemialliset ominaisuudet, jotta vesi pääsee kulkemaan läpi samalla kun estetään suurempia raskasmetallimolekyylejä tekemästä samaa. Tällä hetkellä suodattimet pystyvät suodattamaan vain pienikokoiset hiukkaset, joten monet päästävät silti hyvin pieniä myrkkyjä vesivarastoon.

Helposti puhdistettavat keittiön pinnat

Joissakin nykyaikaisissa sohvissa on jo "paahtamisensuoja" – ohut pinnoite, joka suojaa alla olevaa materiaalia palamiselta. Mutta pian voimme nähdä samanlaista tekniikkaa ilmestyvän keittiön pinnoille. Ajatuksena on levittää työtasolle ohut kerros titaanidioksidin nanopartikkeleita, jotka estävät veden tai tahrojen tunkeutumisen materiaaliin. Teoreettisesti sinun ei enää tarvitsisi pinnoittaa puisia työpintoja muovikerroksella, jotta ruokajätteet eivät pääse valumaan läpi ja lahoamaan puuta. Sinun tarvitsee vain käsitellä työtaso nanohiukkasilla, jolloin se pitää veden poissa ja suojaa paahtumista vastaan.

Hyönteisten hyökkäysten loppu

Tällä hetkellä kotimme ovat pohjimmiltaan valtavia mehiläispesiä, jotka odottavat asumista. Kaikenlaiset kuusi- ja kahdeksanjalkaiset ystävät haluavat käyttää kotejamme lämmön ja suhteellisen turvallisuuden vuoksi saalistajia vastaan, kertoo www.animalcontrolspecialists.com. Nanoteknologia kuitenkin lupaa estää kaiken tämän.

Yksi olemassa olevien hyönteistentorjuntajärjestelmien ongelmista on, että ne perustuvat tavanomaisiin materiaaleihin. Hyönteisillä on voimakkaat leuat, joten ne pystyvät yleensä tunkeutumaan näiden materiaalien läpi kotisi sisälle. Heti kun yksi suodatin pettää, loput ovat hyödyttömiä.

Nanoteknologia lupaa kuitenkin muuttaa tämän kaiken. Nanomateriaaleista voidaan valmistaa paljon vahvempia kuin tavalliset suodattimet, mutta silti yhtä kevyiksi ja halvoiksi. Nanomateriaalit estävät sinua joutumasta vuoraamaan kotiasi mahdollisesti myrkyllisillä kemikaaleilla tai yhden tuuman paksuisilla lyijypaneeleilla.

Vangitse pahanhajuisia kemikaaleja pesussa

Koko päivän vaatteemme keräävät ja varastoivat tuhansia hiukkasia ympäristöstä. Jotkut näistä hiukkasista ovat olennaisesti vaarattomia, kuten kuolleet ihosolut, mutta toiset voivat olla myrkyllisiä, kuten dieselpäästöt tai tupakansavun hiukkaset.

Tällä hetkellä nämä hiukkaset roiskuvat pesukoneessa, kun peset vaatteita. Mutta pesujauheen nanoteknologia muuttaa nyt kaiken. Jotkut pesujauheet sisältävät www.theconversation.comin mukaan zeoliitteja, hiukkasia, joissa on monia huokoisia reikiä. Kun nämä hiukkaset joutuvat kosketuksiin vaatteiden roskien kanssa, ne vangitsevat ne häkkimäisiin rakenteisiin estäen niitä pääsemästä takaisin pesuun.

Parempi oven turvallisuus

Jos haluat turvallisen etuoven tänään, sinun on ostettava jotain vakavasti kestävää. Usein turvallinen etuovi tarkoittaa esteettisyyden uhraamista turvallisuuden vuoksi. Nämä asiat ovat paksuja ja raskaita.

Mutta nanoteknologian myötä kaikki voi muuttua. Tulevaisuudessa ei ehkä enää ole tarvetta lisätä painoa lujuuden lisäämiseksi: materiaalit voidaan suunnitella lujuudella alusta alkaen.

Näemme jo nanoteknisten materiaalien nousun urheiluvälineissä. Esimerkiksi joissakin polkupyörissä käytetään nyt grafeenihiutaleita rungossa jäykkyyden parantamiseksi ja painon vähentämiseksi. Ja golfmailat käyttävät myös grafeenia parantamaan mailan tuntumaa sen heiluessa pallon läpi.

Mutta viime kädessä, jos tiedemiehet voivat selvittää, kuinka grafeenia voidaan valmistaa mittakaavassa, voisimme nähdä paljon turvallisempia ovia ja ovien reunuksia. Toivotaan, että ovet ja niiden karmit ovat niin lujia, että oven pakottaminen ei ole enää mahdollista – ainakaan ilman koneen mekaanista apua.

Ulkomaalaus, joka ei haalistu

Yksi ulkomaalauksen ongelmista on, että se haalistuu väistämättä ajan myötä. Auringon UV-säteet vahingoittavat pigmenttiä, jolloin se keltaiseksi ja himmeäksi menettää kiiltonsa. Mutta tiedemiehet työskentelevät nyt erityisen nanoteknologian parissa, joka voi tarjota maalille UV-suojan ja pitää autotallisi tai aidan parhaalla mahdollisella tavalla tulevina vuosina. Toivotaan, että nanomateriaali heijastaa UV-säteet pois alla olevasta maalista ja suojaa sitä niin, että se kestää pidempään.

Vaatteet, jotka eivät haise

Voitko kuvitella käyttäväsi sukkia, jotka eivät haise viikon kuluttua? Luultavasti ei. Mutta tiede etsii keinoja estää hajua aiheuttavien pienten hiukkasten pääsyn materiaalin kuituihin. Ajatuksena on lisätä hopean nanopartikkeleita, jotka tappavat bakteereita joutuessaan kosketuksiin materiaalin kanssa, estäen niitä heittämästä pois haisevia jätetuotteita. Vielä nykyäänkin näemme tällaisten tuotteiden varhaisia ​​iteraatioita, joten säännöllisen vaatteiden vaihdon aikakausi saattaa olla päättymässä.