РОЛЬ ТЕХНОЛОГИЙ И ОБЛАСТИ ИХ ПРИМЕНЕНИЯ  В ЖИЗНИ ОБЩЕСТВА

Перечислить все области, в которых эта глобальная технология может существенно повлиять на технический прогресс, практически невозможно.

Можно назвать только некоторые из них:

элементы наноэлектроники и нанофотоники (полупроводниковые транзисторы и лазеры; фотодетекторы; солнечные элементы; различные сенсоры); устройства сверхплотной записи информации; телекоммуникационные, информационные и вычислительные технологии; суперкомпьютеры; видеотехника — плоские экраны, мониторы, видеопроекторы; молекулярные электронные устройства, в том числе переключатели и электронные схемы на молекулярном уровне; нанолитография и наноимпринтинг; топливные элементы и устройства хранения энергии; устройства микро‑ и наномеханики, в том числе молекулярные моторы и наномоторы, нанороботы; нанохимия и катализ, в том числе управление горением, нанесение покрытий, электрохимия и фармацевтика; авиационные, космические и оборонные приложения; устройства контроля состояния окружающей среды; целевая доставка лекарств и протеинов, биополимеры и заживление биологических тканей, клиническая и медицинская диагностика, создание искусственных мускулов, костей, имплантация живых органов; биомеханика; геномика; биоинформатика; биоинструментарий; регистрация и идентификация канцерогенных тканей, патогенов и биологически вредных агентов; безопасность в сельском хозяйстве и при производстве пищевых продуктов.

Компьютеры и микроэлектроника

Нанокомпьютер — вычислительное устройство на основе электронных (механических, биохимических, квантовых) технологий с размерами логических элементов порядка нескольких нанометров. Сам компьютер, разрабатываемый на основе нанотехнологий, также имеет микроскопические размеры.

ДНК‑компьютер — вычислительная система, использующая вычислительные возможности молекул ДНК. Биомолекулярные вычисления — это собирательное название для различных техник, так или иначе связанных с ДНК или РНК. При ДНК‑вычислениях данные представляются не в форме нулей и единиц, а в виде молекулярной структуры, построенной на основе спирали ДНК. Роль программного обеспечения для чтения, копирования и управления данными выполняют особые ферменты.

Атомно‑силовой микроскоп ‑ сканирующий зондовый микроскоп высокого разрешения, основанный на взаимодействии иглы кантилевера (зонда) с поверхностью исследуемого образца. В отличие от сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), может исследовать как проводящие, так и непроводящие поверхности даже через слой жидкости, что позволяет работать с органическими молекулами (ДНК). Пространственное разрешение атомно‑силового микроскопа зависит от размера кантилевера и кривизны его острия. Разрешение достигает атомарного по горизонтали и существенно превышает его по вертикали.

Антенна‑осциллятор ‑ 9 февраля 2005 года в лаборатории Бостонского университета была получена антенна‑осциллятор размерами порядка 1 мкм. Это устройство насчитывает 5000 миллионов атомов и способно осциллировать с частотой 1,49 гигагерц, что позволяет передавать с ее помощью огромные объемы информации.

Наномедицина и фармацевтическая промышленность

Направление в современной медицине, основанное на использовании уникальных свойств наноматериалов и нанообъектов для отслеживания, конструирования и изменения биологических систем человека на наномолекулярном уровне.

 

ДНК‑нанотехнологии ‑ используют специфические основы молекул ДНК и нуклеиновых кислот для создания на их основе четко заданных структур.

Промышленный синтез молекул лекарств и фармакологических препаратов четко определенной формы (бис‑пептиды).

В начале 2000‑го года, благодаря быстрому прогрессу в технологии изготовления частиц наноразмеров, был дан толчок к развитию новой области нанотехнологии ‑ наноплазмонике. Оказалось возможным передавать электромагнитное излучение вдоль цепочки металлических наночастиц с помощью возбуждения плазмонных колебаний.

Робототехника

Нанороботы ‑ роботы, созданные из наноматериалов и размером сопоставимые с молекулой, обладающие функциями движения, обработки и передачи информации, исполнения программ. Нанороботы, способные к созданию своих копий, т.е. самовоспроизводству, называются репликаторами.

В настоящее время уже созданы электромеханические наноустройства, ограниченно способные к передвижению, которые можно считать прототипами нанороботов.

Молекулярные роторы ‑ синтетические наноразмерные двигатели, способные генерировать крутящий момент при приложении к ним достаточного количества энергии.

Робототехника в медицине

Области применения в медицине достаточно обширны. Это диагностика, дезинфекции, проведение высокоточных операций, лучевая терапия, 3D печать, реабилитация и восстановление пациентов после перенесенных тяжелых заболеваний или операций.

Дезинфицирующие роботы. В медицинских учреждениях находятся больные люди, которые являются переносчиками какой – либо инфекции. Именно поэтому больница не может быть идеально чистым местом. Несмотря на то, что все больницы подвергаются уборке, но уборки производятся людьми, что не может гарантировать идеальную чистоту и безопасность. Тут как раз приходят на помощь роботы. Они заезжают в помещение и в течении нескольких минут облучает его мощным потоком ультрафиолета, до полного обеззараживания.

Роботы – медсёстры. Большая часть работы в медицинских учреждениях приходится на медсестёр. Они заполняют карты пациентов, берут анализы, делают уколы и перевязки и т.д. Таким образом, роботы – медсёстры могут взять часть обязанностей людей на себя, тем самым облегчив им задачи. Например, они способны заносить данные в цифровые мед карты, проводить измерения показателей жизнедеятельности пациентов, перемещать тележки и каталки из одного помещения в другое и даже брать кровь на анализ.

Обучающие роботы. Раньше врачи практиковались исключительно на живых пациентах или же на трупах. Теперь у врачей есть возможность тренироваться на роботах, не боясь причинить вред живому человеку из – за недостаточного опыта.

Робот – хирург. Робот daVinci. Устройство, которое находится под контролем врача. Но благодаря этой технологии точность в исполнении операции возрастает в несколько раз, так как если у врача дрогнет рука, то робот это предотвратит. Делаются только необходимые маленькие разрезы в определённых местах. А это значит, что уменьшается риск возникновения воспалений и развития инфекции, таким образом процесс реабилитации пациента проходит быстрее и безболезненнее. Эта технология применяется успешно на протяжении 18 лет, но разработчики не останавливаются на достигнутом и всё время совершенствуют её.

Экзоскелеты. Успешно применяются для помощи парализованным людям, чтобы они могли ходить. Эту технологию активно используют при реабилитации пациентов после тяжёлых травм или для исправления пороков развития.

3 – D печать. Еще одно направление в медицине, где применяется робототехника это 3D-печать органов и тканей человека. Если раньше это казалось невероятным и невозможным, то сейчас это стало реальностью. Точно так же, как на 3D-принтерах печатают объёмные детали, так и на биопринтерах печатают ткани и органы человека. Только применяют специальную биобумагу и клеточный материал вместо краски. Эта технология позволяет производить сверхточные модели органов или имплантов.

Есть еще немало примеров использования роботов в медицине. Эта ниша постоянно пополняется новыми изобретениями и технологиями, помогающими врачам бороться с различными болезнями и тяжелыми последствиями перенесенных травм. Отрасль все время развивается и прогрессирует. Роботы прочно вошли в нашу жизнь. Сейчас уже сложно представить, что может быть иначе. А ведь когда-то, нам всем казалось невообразимой фантастика, то, что мы видели в фильмах: киборги, роботы-полицейские. А сейчас это уже реальность, и мы в ней живём.

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Технологии – это неотъемлемая часть в жизни общества, учёные постоянно совершенствуют их, или разрабатывают новые , тем самым облегчая жизнь людей.

Задачи решены, цель достигнута, гипотеза подтверждена.

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Пономарёва С.А., Алиева H.3., Шевченко Ю.С. Коммуникативный мир междисциплинарности: онтологическая, эпистемологическая, методологическая, проблемная // Современныепроблемы науки и образования. - 2012. - № 5.

2.Пономарёва С.А., Алиева H.3., Шевченко Ю.С. Коммуникативный мир междисциплинарности: онтологическая, эпистемологическая, методологическая, проблемная // Современныепроблемы науки и образования. - 2012. -№ 5; URL: www.science-education.ru/105-7267.

3. Хартманн, У. Очарование нанотехнологии / У. Хартманн ; перевод Т. Н. Захарова ; под редакцией Л. Н. Патрикеева. — 5-е изд. — Москва : Лаборатория знаний, 2021. — 174 c. — ISBN 978-5-00101-007-4. — Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/109420.html (дата обращения: 19.12.2022).

4.Основы нанотехнологии : учебник / Н. Т. Кузнецов, В. М. Новоторцев, В. А. Жабрев, В. И. Марголин. — 3-е изд. — Москва : Лаборатория знаний, 2021. — 398 c. — ISBN 978-5-906828-26-2. — Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/109426.html (дата обращения: 19.12.2022).

5. Нанотехнологии. Химические, физические, биологические и экологические аспекты : монография / М. Н. Тимофеева, В. Н. Панченко, В. В. Ларичкин [и др.]. — Новосибирск : Новосибирский государственный технический университет, 2019. — 283 c. — ISBN 978-5-7782-3863-3. — Текст : электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART : [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/98798.html (дата обращения: 19.12.2022).