Nanoteknik i hemmet: Vilka är möjligheterna?
Nanotech är de mycket smås teknologi. Det handlar om att bygga material atom för atom till större strukturer med användbara egenskaper som kan användas i allt, från våra bilar till våra kroppar. Hittills har vi inte sett många uttryckligen "nanotech"-produkter, men de är på väg till marknaden när vi pratar.
Grafen är den överlägset mest kända av alla nanotekniska produkter under utveckling. Grafitderivatet – ett enda ark av kolmolekyler arrangerade i ett hexagonalt gitter – är 200 gånger starkare än stål, vikt för vikt, en perfekt ledare av elektricitet, transparent (även om grafit är svart) och böjbar. Tillämpningarna inom hemelektronik och tung industri är nästan oändliga, men det finns ett annat ställe där vi snart kunde se grafen dyka upp: hemmet.
Men exakt var? Hur kan nanoteknik hjälpa till att förvandla våra hem till något fundamentalt nytt?
Eliminera alla föroreningar från kranvatten
Som invånarna i Flint, Michigan, vet alltför väl, är offentliga vattenförsörjningar inte alltid fria från föroreningar. Men problemet med gifter är inte begränsat till den här lilla staden i Rustbältet: du kan hitta giftiga produkter i praktiskt taget allt offentligt tillhandahållet vatten i USA. Visst, nivåerna av saker som kvicksilver och kadmium är inte tillräckligt höga orsakar omedelbara problem, men de flesta vill hellre ha dessa metaller ut ur sina kroppar snarare än in.
Nuvarande vattenfilter är ganska bra på att bli av med dessa partiklar. Men i framtiden kommer det att vara möjligt att designa filter på atomär nivå med de kemiska egenskaperna så att vatten kan passera igenom samtidigt som större tungmetallmolekyler inte gör detsamma. För tillfället kan filter bara filtrera bort partikelstorlekar ner till en lägsta upplösning, och så många kommer fortfarande att låta mycket små gifter rinna igenom i din vattenförsörjning.
Lättstädade köksytor
Vissa moderna soffor har redan ett "scorch-guard" – en tunn beläggning som skyddar materialet under från att brännas. Men snart kunde vi se liknande teknik dyka upp på köksytor. Tanken är att applicera ett tunt lager av titandioxid-nanopartiklar på en bänkskiva som förhindrar att vatten eller fläckar tränger in i materialet. Teoretiskt sett skulle du inte längre behöva belägga arbetsytor av trä i ett lager plast för att förhindra att matavfall sipprar igenom och ruttnar träet. Allt du behöver göra är att behandla bänkskivan med nanopartiklar, och det kommer att hålla vatten ute och ge skydd mot svedning,
Slutet på insektsinvasioner
För tillfället är våra hem i huvudsak stora bikupor som väntar på att bli ockuperade. Alla möjliga sex- och åttabenta vänner vill använda våra hem för sin värme och relativa säkerhet från rovdjur, enligt www.animalcontrolspecialists.com. Nanotekniken lovar dock att förhindra allt detta.
Ett av problemen med befintliga insektsskyddssystem är att de förlitar sig på konventionella material. Insekter har kraftfulla käkar, och därför kan de vanligtvis ta sig igenom dessa material och in i ditt hem. I det ögonblick som ett filter misslyckas är resten värdelösa.
Nanotekniken lovar dock att förändra allt detta. Nanomaterial kan tillverkas för att vara mycket starkare än vanliga filter och ändå lika lätta och billiga. Nanomaterial hindrar dig från att behöva fodra ditt hem med potentiellt giftiga kemikalier eller en tum tjocka paneler av bly.
Fånga illaluktande kemikalier i tvätten
Under hela dagen fångar och lagrar våra kläder tusentals partiklar från miljön. Vissa av dessa partiklar är i princip ofarliga, som döda hudceller, men andra kan vara giftiga, som dieselutsläpp eller partiklar från cigarettrök.
För närvarande skvalpar de där partiklarna runt i tvättmaskinen när du tvättar dina kläder. Men nanotekniken i tvättpulver förändrar nu allt detta. Vissa tvättpulver innehåller zeoliter, enligt www.theconversation.com, en typ av partikel som har många porösa hål. När dessa partiklar kommer i kontakt med skräp i dina kläder, fångar de upp dem i burliknande strukturer, vilket förhindrar att de släpps tillbaka i tvätten.
Bättre dörrsäkerhet
Om du vill ha en säker ytterdörr idag, måste du köpa något riktigt tungt. Ofta innebär en säker ytterdörr att offra estetik för säkerheten. Dessa saker är tjocka och tunga.
Men med nanoteknik kan allt detta förändras. I framtiden kanske det inte längre finns ett behov av att öka vikten för att öka styrkan: material skulle kunna konstrueras med styrka från grunden.
Vi ser redan uppkomsten av nanokonstruerade material i sportutrustning. Vissa cyklar, till exempel, använder nu grafenflingor i ramen för att förbättra styvheten och minska vikten. Och golfklubbor använder också grafen för att förbättra känslan av klubban när den svänger genom bollen.
Men i slutändan, om forskare kan ta reda på hur man gör grafen i skala, kan vi se mycket säkrare dörrar och dörromgivningar. Förhoppningen är att dörrar och deras karmar ska vara så starka att det inte längre är möjligt att forcera en dörr – åtminstone inte utan mekanisk hjälp från en maskin.
Exteriör lackering som inte bleknar
Ett av problemen med exteriörmålning är att den oundvikligen kommer att blekna med tiden. UV-strålar från solen skadar pigmentet, gör att det blir gult och matt och förlorar sin lyster. Men forskare arbetar nu med speciell nanoteknik som kan ge färg med UV-skydd, hålla ditt garage eller skjul på bästa sätt i många år framöver. Förhoppningen är att nanomaterialet ska reflektera UV-strålar bort från den underliggande färgen och skydda den så att den håller längre.
Kläder som inte luktar
Kan du tänka dig att ha på dig ett par strumpor som inte luktar efter en vecka? Antagligen inte. Men vetenskapen hittar sätt att förhindra att de små partiklarna som orsakar lukter någonsin kommer in i materialets fibrer. Tanken är att tillsätta silvernanopartiklar som dödar bakterier när de kommer i kontakt med materialet, vilket förhindrar dem från att kasta av sig illaluktande avfallsprodukter. Än idag ser vi de tidiga upprepningarna av produkter som dessa, så eran av att behöva byta kläder regelbundet kan närma sig sitt slut.