Cum de a extrage beneficiile enorme ale posibilităților de nanotehnologiei și pentru a evita posibilele consecințe negative? Aceste întrebări pentru a cere Christine Peterson, atunci când a creat Institutul de Foresight, un think tank non-profit dedicată nanotehnologiei, în urmă cu treizeci de ani. Și acum, spune ea, problema continuă să-i ghideze. Nanotehnologia pentru ultimii zece ani, s-au mutat în mod substanțial înainte și a găsit o aplicație practică. Unele dezvolta specimene de dimensiuni nanometrice pentru implanturi medicale care ar putea stimula creșterea celulelor osoase și exprimarea pozitivă a genelor. Alții lucrează la crearea unor nanoparticule controlate, care ar putea detecta si chiar distruge celulele canceroase.
Ideea de nanomașini care circula prin corpul tau si repara-l la nivel celular, mai aproape de realitate, datorită dezvoltării și nanomotors nanoraket. Dar, înainte de a ajunge la ei am ajuns, Peterson crede că nanotehnologia va avea de suferit si alte efecte interesante. De exemplu, auto-curățare catalizatori de suprafață și nanotehnologice, care vor capta gazele cu efect de seră și pentru a transforma dioxidul de carbon in substante chimice necesare pentru plante.
La sfârșitul lunii trecute, Peterson a vorbit la seminarul Summit-ul Global din San Francisco. În acest interviu veți afla cum, în opinia sa, nanotehnologia ne va ajuta pentru a rezolva problema apei, tratamentul cancerului și să ne conducă la un viitor mai luminos.
Nanotehnologia astăzi: un punct vag în curba exponențială?
Împart nanotehnologie în trei etape: materiale, dispozitive, sisteme. Fiecare dintre ele ar trebui să fie pe cont propriu curba. În acest moment, vom vedea cele mai multe dintre produsele de nanoparticule, dar ele nu fac exact la scara moleculara - acestea nu sunt corecte atomice. Odată cu îmbunătățirea acestui parametru, vom vedea apariția unor materiale cu o asemenea precizie, în special în filtrarea și cataliză.
De îndată ce astfel de produse ajunge pe piață, vom vedea modul în care acestea avânta ca o racheta. Cererea de apă curată este enormă. Cererea de gestionare a gazelor cu efect de seră este imens. Oricine vine la aceste obiective primul rezultat va fi pozitiv.
Explicați nanotehnologia la un străin pe stradă într-o coajă de nucă.
Natura manipularea moleculelor individuale, creând cel mai complicat lucru din lume - plante, animale și corpurile noastre proprii. Sarcina Nanotehnologia - de a utiliza sistemele de mașini moleculare pentru a crea ceea ce ne dorim cu același nivel de precizie și pentru a face curat - cum ar fi natura.
Utilizarea nanotehnologiei pentru a lupta împotriva cancerului a lăsat o mulțime de efort - sute de milioane de dolari - iar aceste eforturi sunt rod.
Multe grupuri diferite, cum ar fi Centrul Stanford pentru Excelenta onkonanotehnology experimente cu nanoparticule, încercând să-i la un comportament util, cum ar fi detectarea tsvetosignala de transmitere a celulelor canceroase sau atașat la o celulă de cancer, atâta timp cât nu va fi înțeles. De asemenea, ele pot fi programate pentru a elibera de detectare specifice molecula de semnalizare a celulelor canceroase.
În laborator, puteți crea mult mai mult decât reacțiile neobișnuite. De exemplu, nanoparticule poate absorbi lumina și să genereze emisii reduse de putere de detectare a vibrațiilor acustice tumorii sau pentru a produce căldură pentru distrugerea celulelor.
Ce studiile clinice sunt incurajatoare tine mai mult decât altele?
Unul dintre compania mea holding favorit MagArray. Acesta asigură de nanomagnets la celulele canceroase si apoi le identifică cu proba de pe chip. Este nevoie de mai puțin de o oră și necesită o pregătire tehnică minimă. In plus fata de cancer, această metodă poate fi utilizată pentru a monitoriza citokine, care este util atunci când se ocupă cu boala Alzheimer si boli autoimune.
Desigur, dacă putem depăși cancerul - și vom fi capabili sa - Alzheimer va deveni chiar mai mult de o problemă decât este astăzi. Doar pentru a depăși cancerul nu va fi suficient. Trebuie să continue să lucreze și să se ocupe de toate bolile cronice.
Există noi „materiale inteligente“, care sunt testate în dispozitive nanotechnical și care ar putea, în viitorul apropiat pentru a înlocui cele mai recente tehnologii? Dacă da, ce?
De exemplu: Îmi place ideea de materiale de auto-curatare. Universitatea Cambridge lucrează pe o suprafață, în care sunt înglobate nanoparticule fotocatalitice de dioxid de titan. Acestea sunt utilizate pentru a converti murdărie lumină ultravioletă pe suprafața de bioxid de carbon și apă. Dimensiunea picătură de ulei a amprentei pe o suprafață este îndepărtată ore și jumătate.
Într-o zi vom avea implanturi de metal, care nu sunt potrivite pentru mai multe scopuri. Universitatea din Montreal, împreună cu partenerii a găsit o modalitate de a crea modele nanometrice suprafețele de astfel de implanturi, și poate crește creșterea celulelor osoase, reducând creșterea celulelor nedorite, stimula dezvoltarea de celule stem și de a schimba expresia genelor într-un mod pozitiv. Este uimitor. Multe dintre aceste aplicații sunt literalmente coborât din paginile science-fiction.
În Australia, RMIT si la Universitatea din Adelaide, lucru pe materiale care sunt folosite cristale nanoscale - rezonatori - pentru transmiterea sau blocarea luminii unei anumite lungimi de undă. Acest lucru poate duce la crearea de lentile de contact care se schimbă ceea ce vedem, sau chiar crearea de afișare a creierului, care prezintă informații suplimentare în domeniul nostru de vizibilitate. În cele din urmă, îmi amintesc numele persoanelor care au întâlnit mai devreme.
Când a devenit un co-fondator al Institutului Foresight, ce te-a inspirat? Care este întrebarea pe care sunt îngrijorați cu privire la acest moment?
Apoi am fost îngrijorat cu privire la întrebarea: cum să obțineți un beneficiu imens de oportunitățile nanotehnologiei și pentru a evita eventualele consecințe negative, cum ar fi enormă?
Ne-ar dori să accelereze dezvoltarea de avansate aplicatii medicale si alte pozitive, și nu lăsa să crească la aceeași armată rata. Intelegerea puterea nanotehnologiei pentru a îmbunătăți calitatea vieții și mai ales medicina a parcurs un drum lung, dar utilizarea medicală a fost amânată din cauza diverselor constrângeri. În domeniul militar, totul este exact opusul: militar obține acces timpuriu la noile tehnologii și aplicații militare finanțate de zece ori mai bine.
Se combină aceste tendințe, și devine clar de ce este dificil de a accelera dezvoltarea de aplicații medicale ale acestei tehnologii și, de asemenea, încetini dezvoltarea armatei. Aceasta este o sarcină dificilă.
Acesta a fost în 2025, ca nanotehnologia pentru a îmbunătăți mediul?
În acest moment, dacă nu mai devreme, se poate întâmpla în două progres major. În primul rând, putem rezolva problema apei folosind o precizie moleculara filtrare. Această tehnologie este deja dezvoltat de o companie privata Aquavia sustinuta de National Science Foundation.
În al doilea rând, putem curăța aerul de contaminanți, inclusiv din gazele cu efect de seră prin intermediul catalizatorilor nanotechnical care îndepărtează dioxidul de carbon din aer și rearanjați-l în substanțe chimice care pot fi utilizate în industrie. Lucrând pe acest Christian Shafmeyster de la Universitatea Temple.
Practic, orice problemă de mediu care pot fi imaginate pot fi rezolvate teoretic cu utilizarea nanotehnologiei avansate. Este visul de restabilire a mediului ma împins în acest domeniu în urmă cu zece ani, și plăcerea de a vedea în cele din urmă venind adevărat.
Ceea ce ne poate preveni în următorii 10 ani?
Ambele perspective sunt cu siguranta vin. Singura întrebare este atunci când. Trebuie să investim mai multe resurse în RD. Talentul este, ideea este, problema finanțării.
Ce este un „obiect inteligent“ al unui viitor iti place cel mai mult?
Eu de obicei rândul său experiment de gândire. Imaginați-vă un scaun format dintr-o mașină de sisteme moleculare. Aceste mașini pot fi reconstituite într-o formă diferită, de exemplu, în tabel. Cât de mult timp vor avea nevoie pentru a schimba forma de la unul la altul? Vă puteți imagina cu ușurință acest experiment, pentru că ei înșiși sunt compuse din mașini moleculare.
Imaginează-ți cum ai ghemuit, formând un scaun, și apoi du-te în jos în patru labe și să devină o „masă.“ Întreaga operațiune să nu dureze mai mult de o secundă. Acesta este timpul maxim va lua scaunul de nanomateriale avansate, pentru a deveni o masă. Și poate fi mai rapid dacă ai pus un astfel de obiectiv.
Dar visul meu - un „celule de reparații auto“, care este capabil să se deplaseze în jurul corpului și pentru a efectua proteine repararea ADN-ului si alte molecule. Pentru a construi o astfel de masina ar fi dificil. Se va lua o mulțime de instrumente detașabile care pot fi încărcate și descărcate după cum este necesar. Dar ar putea analiza și apoi a rezolva aproape orice provocare fizică a corpului nostru, inclusiv îmbătrânirea.