MAGAZIN ZA NAUKU, ISTRAŽIVANJA I OTKRIĆA
»  MENI 
 Home
 Redakcija
 Linkovi
 Kontakt
 
» BROJ 93
Planeta Br 93
Godina XVII
Novembar - Decembar 2019.
»  IZBOR IZ BROJEVA
Br. 95
Mart 2020g
Br. 96
Maj 2020g
Br. 93
Nov. 2019g
Br. 94
Jan. 2020g
Br. 91
Jul 2019g
Br. 92
Sep. 2019g
Br. 89
Mart 2019g
Br. 90
Maj 2019g
Br. 87
Nov. 2018g
Br. 88
Jan. 2019g
Br. 85
Jul 2018g
Br. 86
Sep. 2018g
Br. 83
Mart 2018g
Br. 84
Maj 2018g
Br. 81
Nov. 2017g
Br. 82
Jan. 2018g
Br. 79
Jul. 2017g
Br. 80
Sep. 2017g
Br. 77
Mart. 2017g
Br. 78
Maj. 2017g
Br. 75
Septembar. 2016g
Br. 76
Januar. 2017g
Br. 73
April. 2016g
Br. 74
Jul. 2016g
Br. 71
Nov. 2015g
Br. 72
Feb. 2016g
Br. 69
Jul 2015g
Br. 70
Sept. 2015g
Br. 67
Januar 2015g
Br. 68
April. 2015g
Br. 65
Sept. 2014g
Br. 66
Nov. 2014g
Br. 63
Maj. 2014g
Br. 64
Jul. 2014g
Br. 61
Jan. 2014g
Br. 62
Mart. 2014g
Br. 59
Sept. 2013g
Br. 60
Nov. 2013g
Br. 57
Maj. 2013g
Br. 58
Juli. 2013g
Br. 55
Jan. 2013g
Br. 56
Mart. 2013g
Br. 53
Sept. 2012g
Br. 54
Nov. 2012g
Br. 51
Maj 2012g
Br. 52
Juli 2012g
Br. 49
Jan 2012g
Br. 50
Mart 2012g
Br. 47
Juli 2011g
Br. 48
Oktobar 2011g
Br. 45
Mart 2011g
Br. 46
Maj 2011g
Br. 43
Nov. 2010g
Br. 44
Jan 2011g
Br. 41
Jul 2010g
Br. 42
Sept. 2010g
Br. 39
Mart 2010g
Br. 40
Maj 2010g.
Br. 37
Nov. 2009g.
Br.38
Januar 2010g
Br. 35
Jul.2009g
Br. 36
Sept.2009g
Br. 33
Mart. 2009g.
Br. 34
Maj 2009g.
Br. 31
Nov. 2008g.
Br. 32
Jan 2009g.
Br. 29
Jun 2008g.
Br. 30
Avgust 2008g.
Br. 27
Januar 2008g
Br. 28
Mart 2008g.
Br. 25
Avgust 2007
Br. 26
Nov. 2007
Br. 23
Mart 2007.
Br. 24
Jun 2007
Br. 21
Nov. 2006.
Br. 22
Januar 2007.
Br. 19
Jul 2006.
Br. 20
Sept. 2006.
Br. 17
Mart 2006.
Br. 18
Maj 2006.
Br 15.
Oktobar 2005.
Br. 16
Januar 2006.
Br 13
April 2005g
Br. 14
Jun 2005g
Br. 11
Okt. 2004.
Br. 12
Dec. 2004.
Br 10
Br. 9
Avg 2004.
Br. 10
Sept. 2004.
Br. 7
April 2004.
Br. 8
Jun 2004.
Br. 5
Dec. 2003.
Br. 6
Feb. 2004.
Br. 3
Okt. 2003.
Br. 4
Nov. 2003.
Br. 1
Jun 2003.
Br. 2
Sept. 2003.
» Glavni naslovi

TEMA BROJA

 

D.S.

Nanotehnologija / Arhitektura

Nevidljiva revolucija

Nanotehnologija se bavi manipulacijom materije na nano nivou. To je nauka o izuzetno malim česticama koja se bavi proučavanjem i upotrebom materijala i uređaja koji rade na nezamislivoj nanometarskoj skali, tj. na jedno-milijarditom delu metra. Nanometar je toliko mali da ne možemo da vidimo ništa od ove veličine bez upotrebe vrlo moćnih mikroskopa. Oni se koriste za merenje stvari koje su veoma sitne, kao što su, na primer, atomi i molekuli.
Recimo to na drugi način: nanometar je veličina za koju brada prosečnog čoveka izraste za vreme dok on podigne brijač do svog lica. Ova nauka se bavi iskorišćavanjem novih osobina koje se javljaju isključivo na nano skali i proizvodnji korisnih ili funkcionalnih komponenti. Materijali u ovoj veličini se ponašaju bitno drugačije u odnosu kada su u većem obliku.

Tema Broja

Manipulisanje unutrašnjim karakteristikama u nano obimu u cilju dobijanja izuzetnih osobina i performansi materijala je jedno od najaktivnijih istraživačkih područja u današnjem vremenu. Malo tehnologija je stvorilo toliku pomamu i privuklo toliko sredstava na globalnom nivou, kao što je to uradila nanotehnologija u poslednjih 10-15 godina. Globalna trka je u toku: ko će preuzeti vodeći ulogu u onome što mnogi očekuju da će biti sledeća industrijska revolucija.
Poput informacione i komunikacione tehnologije i biotehnologije, nanotehnologija je opšta tehnologija za koju se očekuje da će imati sveprožimajuće efekte na ekonomiju. Tačno koliko će uticaj biti veliki i da li će uticati najviše na industriju i društvo, još uvek je teško reći. Vizije i oduševljenje su značajni, ali tehnologija je još uvek u ranoj fazi razvoja i komercijalizacija je tek počela. Građevinski sektor je bio među prvima koji je identifikovan kao obećavajuća oblast za primenu nanotehnologije, početkom 1990-ih godina.

Tema Broja

Šta nanotehnologija donosi građevinarstvu?

Nanotehnologija se zasniva na eksploataciji novih osobina koje se postižu strukturiranjem materijala i površina u veličinama od 1 do 100 nanometara. Niža granica odgovara veličini pojedinačnih molekula, što je skala koja se koristi u hemiji, dok gornja granica odgovara nivou detalja koji su odmah ispod vidljivog sa optičkim mikroskopom.
Posebna stvar u vezi nano veličine je da je ona tipična za „debljinu“ sučeljavanja između dva materijala. To znači da nad svojstvima materijala struktuiranih na nano skali dominiraju svojstva sučeljavanja umesto klasičnih hemijskih svojstava materije. U oblasti građevinskih materijala, ovo je posebno interesantno za beton i kompozitne materijale. Ovde će nanotehnologija igrati važnu ulogu u razvoju sledeće generacije materijala visokih performansi.
Optimizacijom sučeljavanja između vlakana i baze, mogu se postići mehanička svojstva koja su uporediva sa čelikom - dodavanjem nanočestica u beton, moguće je postići mnogo gušći materijal, koji je jači i manje podložan degradaciji od normalnog betona.

Tema Broja

Uspon nanotehnologije

Nanotehnologija je privukla veliku količinu interesa širom sveta u poslednjih 10-20 godina. Najjasniji pokazatelj da se nešto posebno dešava u svetu nanotehnologije su investicije. Procenjeno je da su globalne investicije u nanotehnologiju, pre dve godine iznosile oko 13 milijardi dolara. Nano-proizvodi su doneli 731 milijardu dolara prihoda u 2012. godini. Procena je da je nanotehnologija donela prihode u visini od 4,4 biliona dolara do 2018. godine.
Istraživanje i razvoj je trend koji je izgleda u porastu - preko 50 zemalja je uspostavilo programe istraživanja i razvoja nanotehnologije u poslednjih nekoliko godina. Trenutno je u toku globalna trka ko će preuzeti vodeću ulogu u onome što mnogi očekuju da će biti sledeća industrijska revolucija, sa SAD koje su trenutno u vođstvu, ali je Azija odmah iza sa jakim nanotehnološkim zemljama poput Kine, Japana, Indije i Rusije.

 

Nanotehnologija u svetu arhitekture

Nanotehnologija se već primenjuje u proizvodnji svakodnevnih predmeta, od kreme za sunčanje do odeće. Njeno uvođenje u arhitekturu nije daleko. U bliskoj budućnosti, nanotehnologija može odvesti materijale za oblaganje (premaze, panele i izolaciju) do potpuno novih nivoa performansi u smislu energije, težine, bezbednosti... Ovi koraci u svet nanotehnologije bi mogli dramatično promeniti prirodu ovih materijala i načina na koji zgrade “reaguju” i interaguju sa okolinom i korisnikom.
Razvoj ugljeničnih nanocevi i drugih naprednih materijala bi mogao radikalno da izmeni građevinski dizajn i performanse. Celokupna razlika između konstrukcije i omotača, na primer, mogla bi da nestane ako se razviju ultra lagani, super jaki materijali koji bi funkcionisali kao konstruktivni skelet i fasadni omotač.

Materijali sutrašnjice

Uz pomoć ugljeničnih nanocevi, slojevi debljine lista papira mogu nositi čitave zgrade, primoravajući nas da preispitamo odnose između konstrukcije i omotača. Stvorene su, na primer, ugljenične nanocevi koje su 250 puta jače od čelika, deset puta laganije, i koje su pritom transparentne! Slični napreci se dešavaju u oblasti staklenih, plastičnih i betonskih materijala.
Budućnost će doneti beton koji se samozaceljuje bez ikakvih problema, rešava probleme smoga u vazduhu, obaveštava nadležne o pojavi konstruktivnih oštećenja i mikro kamera za video nadzor, prozora koji emituju svetlost, organskih fotonaponskih panela, pametnih materijala koji će se koristiti u građenju infrastrukture i gradova.
Postoje predviđanja da će nanobotovi biti programirani da formiraju veštačke oblake u gradovima, kako bi ih zaklonili od štetnog uticaja Sunca i smanjili količinu energije koju koristimo za hlađenje izgrađene sredine.
Nano revolucija će u budućnosti doneti i promene u enterijerima objekata. Zamislite da možete da promenite boju zidova i plafona tako da se uklopi sa vašim trenutnim raspoloženjem ili potrebama! To je upravo ono što istraživači sa Univerziteta u Sariju žele da postignu sa uređajima za rasvetu u čvrstom stanju koji koriste nano-kompozitne materijale.

Tema Broja

Naučnici u Američkoj nacionalnoj laboratoriji “Ouk Ridž” rade na razvijanju samolečećeg kompozitnog materijala, zasnovanog na polimerskoj smeši u kojoj se jedna kritična komponenta brzo premešta na površinu kroz rasuto stanje matrice materijala.

Primena nanotehnologije

Fotonaponski krovni pokrivači - Kompanija „SRS Energy“ je razvila crep koji je obložen sa fleksibilnim fotonaponskim ćelijama tankog filma. Crep je tamno plave boje kako bi se povećala apsorpcija sunčeve svetlosti, i dostupan je od pre par godina. Ovaj krovni pokrivač je primer kako tehnologija, u vidu novih polimera i premaza, ima potencijal da poveća količinu energija koja može biti generisana od strane sunca.
Živi zid(ne obloge) - Projekat „Živi zid“, predvođen Lijom Buečli sa Tehnološkog instituta u Masačusetsu, nudi alternativu korišćenja magnetinih i provodljivih boja u enterijeru radi stvaranja strujnog kola u atraktivnom dizajnu unutrašnjih obloga. U kombinaciji sa jeftinim temperaturnim i svetlosnim senzorima, kao i senzorima za dodir, LED diodama i blututom, zid postaje kontrolna površina koja je u stanju da „komunicira“ sa obližnjim uređajima; tako, na primer, dodirom cveta na tapeti možete upaliti lampu u drugom kraju sobe.
Putevi koji nadgledaju saobraćaj - Istraživači sa Univerziteta u Minesoti, SAD, razvili su senzorski nanokompozit koji može da nadgleda saobraćaj koristeći pijezorezistivne višezidne nanocevi kao smešu. Nanokompozitni cement ima veliki potencijal za nadgledanje saobraćaja: detekcija vozila, merenje težine u pokretu i u otkrivanju brzine vozila. Interesantni aspekt ovog rada je da će sama kolovozna konstrukcija postati uređaj za nadzor saobraćaja, čime se eliminiše potreba za posebnim senzorima za detekciju protoka saobraćaja i povećava bezbednost na putu.

Tema Broja

Nanopremazi koji nude zaštitu za drvo, staklo, metal, beton i tekstile - Australijska kompanija „Nanotec“ proizvodi niz nanopremaza za zaštitu drveta, metala, stakla i tekstila. Njihov proizvod „nanoZ“ je transparentna industrijska cink oksid nano-disperzija za funkcionalno premazivanje radi zaštite drveta, plastike i tekstila od UV zračenja i mikrobske degradacije. Premaz „nanoZ“ pruža tržištu industrijskih premaza rešenje za probleme sa dugoročnom stabilnošću postojećih transparentnih UV apsorbera na organskoj bazi.
“Pametni” prozori koji menjaju boju - Naučnici iz Nacionalne laboratorije za obnovljive izvore energije SAD stvorili su novi i jeftiniji metod za izradu elektrohromatskih prozora uz pomoć nanotehnologije. Ovi prozori se mogu zatamnjivati električnim putem i nude velike uštede u pogledu energetske efikasnosti prozora i staklenih fasada.
Staklo i beton koji se sami čiste - Ova vrsta stakla ima na sebi premaz od nanočestica na kojem prljavština ne može da se zadrži; ovim se eleminiše potrebu za skupim i opasnim ručnim pranjem prozora i staklenih fasada na visokim zgradama. Nemali broj kompanija u svetu nude samočišćeće prozorsko staklo koje koristi nanotehnologiju.
Crkva Jubileja, delo američkog arhitekte Ričarda Majera, koristi samočisteći beton. Foto-katalitičke titanijum dioksid nanočestice u prefabrikovanim betonskim panelima ne dozvoljava zadržavanje prašine na površini betona.
Nanokompozitni čelik - Ova vrsta čelika je otpornija na koroziju od konvencionalnih čelika, i može da smanji troškove postavke i do 50 odsto. Dodatna korist od korišćenja nanokompozitnog čelika je ta što količina potrebna za gradnju može biti i do 40 odsto manja od konvencionalnog čelika.
Beton koji jede smog - Vrsta betona koja eliminiše smog iz okolnog atmosferskog vazduha se proizvodi primenom nanosloja titanijum dioksida na beton, što pokreće kataličku reakciju koja uništava mnoge zagađivače u kontaktu sa betonskom površinom.

Tema Broja

Proizvođači nanomaterijala danays obećavaju brojne prednosti sa nano-poboljšanim građevinskim proizvodima, uključujući: prozore sa malim ili sasvim nepotrebnim održavanjem, dugotrajne podove otporne na grebanje i habanje, super jake konstruktivne elemente, poboljšane dugotrajnije kućne boje, zdraviju i sigurniju unutrašnju sredinu, antimikrobske čelične površine, poboljšano industrijsko održavanje zgrada, zgrade koje troše manje energije, dugotrajuće puteve i mostove.
„Desertec“ – smela vizija energetske revolucije omogućena korišćenjem nanotehnologije - Ukoliko ova vizija bude realizovana, ona će biti istinska energetska revolucija i najveći solarni energetski projekat svih vremena. Projekat će koštati oko 400 do 500 milijardi evra i prva očekivana snabdevanja energijom iz njega nastupiće za oko deset godina.
Koncept „Desertec“ zamišlja perspektivu održivog snabdevanja energijom za Evropu, Bliski istok i Južnu Afriku do 2050. godine. Osnovna ideja je postavka mreže solarnih termoelektrana u Sahari i izgradnja mreže dalekovoda visokih napona jednosmerne struje koja će prenositi električnu energiju u Evropu.

Rizici korišćenja nanomaterijala

Nanočestice će biti udahnute i apsorbovane od strane kože, dodirom sa onim materijalima koje ih imaju u sebi poput rukohvata, kvaka, prozora, pametnih zidova, fasada... i prilikom proizvodnje i korišćenjem. Nanočestice mogu ući u telo i preko vode kada se ona filtrira preko komercijalno dostupnih nanofiltera.
Novo istraživanje posmatra čvrsti otpad, nastao prilikom proizvodnje metalofulerena i fulerena, i bavi se pitanjem: da li sirovi metali predstavljaju potencijalni rizik za ljude?
Dve žene u Kini su prvi ljudi koji su poginuli od strane nanotehnologije; radile su u nedovoljno provetrenoj fabrici gde su prskanjem nanosile poliakrilne boje koje su sadržavale nanočestice. Dugotrajnim izlaganjem ovim sastojcima, žene su unele smrtonosnu količinu nanočestica u svoje organizme.
Još jedna od nepogodnosti korišćenja nanotehnologije je gubitak privatnosti sa inteligentnim nano građevinskim elementima. Nanotehnološki prozori će prilagoditi svoj nivo transparentnosti u odnosu na vremenske uslove, što će dovesti do gubitka privatnosti.

 

D.S.

 

Nanotehnološki termini

Tema BrojaNanokristal je nanoskopska čestica koja sadrži od nekoliko stotina do nekoliko desetina hiljada atoma koji su uređeni u kristalnu strukturu.
Nanobot
je imaginarna mašina (robot) na skali od nekoliko do nekoliko desetina nanometara, dizajniran da obavlja specifične poslove.
Asembleri su minijaturni uređaji koji imaju robotske ruke pod kontrolom računara i u stanju su da pomeraju atome u cilju kontrolisanja položaja i postavljanja atoma na pravo mesto.
Molekularniračunari su minijaturni uređaji za upravljanje asemblerima preko detaljnih nizova kontrolnih signala.
Bukilopta
(“buckyball”, buckminsterfullerene C60) je reprezentativni član ugljenikovih struktura, poznatih kao fulereni. Članovi porodice fulerena su trenutno glavni subjekti istraživanja u nanotehnologiji.
Bionanotehnologija
je korišćenje biomolekula za primenu u nanotehnologiji.

Definisanje nano-hrane EU

Veliki problem veoma male veličine 

Niskokalorični sladoledi izuzetnog okusa, kuvanje s uljem obogaćenim vitaminima ili hleb sa dodatkom ribljih ulja… hrana koja sadrži veštačke nano čestice još uvek nije česta pojava u trgovinama. Međutim, iako i dalje nema konačnog odgovora na pitanje: da li je sigurna za kupce, kupci imaju pravo da znaju i odluče sami. Naime, u EU postoje pravila prema kojima proizvođači moraju navesti nanomaterijale na etiketi o sastavu onoga što se prodaje. Komisija je odredila detalje, a onda ih je Parlament odbacio. Zašto?
Tema BrojaNanomaterijali su sitne strukture veličine milijarditog dela metra (nano). Poređenja radi, kada bi nano čestice bila veličine fudbalske lopte, krofna bi bila veličine celog Ujedinjenog Kraljevstva. Ulaze u ljudsko telo mnogo lakše, a koriste se za promenu ukusa, boje i teksture hrane.
Uobičajena europska definicija nanomaterijala uključuje svaki namerno proizvedeni spoj čija je veličina manja od 100 nm (nanometara). Evropska komisija je predložila da se definicija precizira i da nanomaterijali moraju sadržavati najmanje 50 posto čestica veličine između jednog i 100 nm. Zastupnici su to odbacili jer bi takva definicija isključila aditive za hranu koji su već na tržištu pa proizvođači ne bi trebalo da ih prijavljuju. Zasad, za sigurnost hrane preporučen je prag od 10 posto.

U budućnosti...

Kako bi nanotehnologija mogla da menja naš život?

U posljednjih nekoliko decenija naši su se životi dramatično promenili zbog upotrebe  elektronskih uređaja. Na primer, mobilni uređaji. Nanotehnologija je imala važnu ulogu u smanjivanju njihovih dimenzija i poboljšanju njihovog rada i multifunkcionalnosti. U budućnosti bi se naši životi mogli promeniti kao posedica različitih tehnoloških inovacija, kao što su:
Tema BrojaLekovi koji se mogu aktivirati u ljudskom telu i čije se delovanje može kontrolisati spolja.  Njima bi se mogli prikupljati podaci koji bi se zatim slali lekaru u cilju lečenja.
Prenosnici veličine nanočestica koji dostavljaju lek tumorskim ćelijama.
Šare na koži koje prate nivoe soli i drugih metabolita i o tome upozoravaju sportiste i dijabetičare.
Obuća ili odeća sa senzorima kojima se prikupljaju podaci tokom vežbanja.
Ugrađeni delovi u tkanini, obući i oni koji prikupljaju sunčevu i mehaničku energiju za punjenje elektronskih uređaja.
Fleksibilne i transparentne solarne ploče ugrađene u prozore, pločice itd. s visokom mogućnošću pretvaranja sunčeve energije.
Površine i tkanine koje uklanjanju nitrogen-okside i druge sastojke gradskog smoga.
Pakovanja hrane sa senzorima koji prepoznaju kada je hrana pokvarena ili zagađena i putem veze na to upozoravaju proizvođača i prodavca.

 


Kompletni tekstove sa slikama i prilozima potražite u magazinu
"PLANETA" - štampano izdanje ili u ON LINE prodaji Elektronskog izdanja
"Novinarnica"

 

 

 

  back   top
» Pretraži SAJT  

powered by FreeFind

»  Korisno 
Bookmark This Page
E-mail This Page
Printer Versie
Print This Page
Site map

» Pratite nas  
Pratite nas na Facebook-u Pratite nas na Twitter - u  
»  Prijatelji Planete

» 10 GODINA PLANETE

free counters Flag Counter

6 digitalnih izdanja:
4,58 EUR/540,00 RSD
Uštedite čitajući digitalna izdanja 50%

Samo ovo izdanje:
1,22 EUR/144,00 RSD
Uštedite čitajući digitalno izdanje 20%

www.novinarnica.netfree counters

Čitajte na kompjuteru, tabletu ili mobilnom telefonu

» PRELISTAJTE

NOVINARNICA predlaže
Prelistajte besplatno
primerke

Planeta Br 48


Planeta Br 63


» BROJ 93
Planeta Br 91
Godina XVII
Novembar - Decembar 2020.

 

 

Magazin za nauku, kulturu, istraživanja i otkrića
Copyright © 2003-2020 PLANETA