Использование имплантатов при лечении травм и заболеваний костей и суставов – одно из перспективных направлений современной медицины. Однако сложность здесь заключается в том, чтобы обеспечить полную стерильность вводимого в организм пациента имплантата. Несмотря на все меры, по статистике, около 2,5% имплантатов оказываются зараженными эпидермальным стафилококком, и, как правило, уничтожить инфекцию, уже попавшую вместе с имплантатом в тело человека, не представляется возможным. Практически единственный способ от нее избавиться – удалить имплантат.
Решению этой проблемы, возможно, помогут разработки в области нанотехнологий, которые ведут ученые Университета Брауна. Им удалось создать наночастицу, которая способна проникать в колонию бактерий и уничтожать их. Всего несколько введений в организм 10 микрограммов вещества, содержащего наноагент, позволяет полностью избавиться от бактерий. При этом наночастицы-убийцы обладают, предположительно, и еще одним полезным свойством – они способны стимулировать рост костной ткани. Основу подобных наночастиц составляет оксид железа, что позволяет отслеживать работу наноагента с использованием метода магнитно-резонансного отображения.
По уверениям ученых, существующие достижения в области нанотехнологий – это только мизерная часть того, что реально можно сделать в этой области. И определенные прогнозы уже существуют. В частности, в ближайшее десятилетие ожидается появление наноманипуляторов, которые позволят составлять молекулы из отдельных атомов. В результате разработки подобной технологии, и использования ее совместно с нанокомпьютером, появится возможность автоматически создавать объекты любого характера, имея в качестве образца сетку расположения атомов в них.
Именно нанотехнологии, по мнению ученых, позволят начать строительство колоний на ближайших к нам планетах Солнечной системы – элементы этих колоний будут самособирающимися. Можно будет вести строительство на основе методов самосборки и под водой. Предполагается, что такие технологии позволят раз и навсегда решить основные проблемы, столетиями стоящие перед человечеством: нехватка жилья и пищи. А также решить энергетическую проблему. Ведь предполагается, что специальные нанопреобразователи позволят использовать энергию солнечного излучения на 90 и более процентов. Появится и возможность контролировать погоду и экологическую обстановку в глобальном масштабе.
Многие полагают, что основная сфера применения нанотехнологий – это создание новых электронных устройств, а также оборонная промышленность. На самом деле, область их использования гораздо шире. Во многих странах успешно опробованы медицинские протезы, свойства поверхности которых определяются нанопокрытиями, батарейки, использующие в своей работе принципы нанотехнологий.
Нашли свое применение наноматериалы и в строительстве, и в создании новых материалов, в частности, материалов с полимерными покрытиями, а также энергосберегающих материалов. Используются они и в сельском хозяйстве – нанотехнологии позволяют производить специальную обработку предназначенного для посева зерна, что ведет к повышению урожайности зерновых культур.
Нашлось место нанотехнологиям и в медицине – на их основе разработаны эффективные ранозаживляющие средства, а также препараты, позволяющие облегчить состояние больных многими тяжелыми заболеваниями. В магазинах сегодня можно приобрести и профессиональную косметику на основе нанокомплексов. Таким образом, практически каждый из нас, в той или иной степени, имеет шанс воспользоваться достижениями в этой области – и в будущем ученые обещают нам гораздо больше.
Как полагают ученые, одно из перспективных направлений применения нанотехнологий – использование их в медицине. В частности, ведутся работы над созданием искусственных фагоцитов – клеток, которые смогут, попадая в организм, уничтожать вирусы и другие чужеродные ему микроорганизмы. Разработка наномедицинских роботов позволит значительно усовершенствовать методы лечения многих заболеваний, и, возможно, существенно продлить жизнь человека. А самые фантастические предположения заключаются в том, что нанотехнологии позволят человеческому организму получать энергию, даже без потребления пищевых продуктов.
Уже сегодня в медицине используются различные виды нейроимплантов. Нанотехнологии дадут возможность улучшить их на порядок. Подобные импланты будут полностью совместимы с человеческими тканями. И человек получит возможность напрямую воздействовать с компьютерами, используя свою нервную систему – такие исследования, и весьма результативные, ведутся в настоящее время. Появится возможность создания глобальных информационных систем, для доступа к которым не нужны будут дополнительные приспособления – терминалами станут сами люди, а информация будет подаваться непосредственно в головной мозг, и восприниматься всеми органами чувств.
Точного ответа на этот вопрос, как ни странно, нет. Некоторые склонны полагать, что отсчет нано-эры можно вести чуть ли не с того времени, когда впервые вошло в обиход философов слово «атом». А это ни много ни мало, примерно 4 столетия до нашей эры. Достаточно часто можно услышать мнение, что основоположником науки о нанотехнологиях является Ричард Фейнман, знаменитый американский физик, работавший над созданием атомной бомбы. Если вести отсчет от появления термина «нанотехнологии», то честь его создания и введения в научный лексикон принадлежит физику из Японии Норио Танигучи – произошло это более 30 лет назад. По мнению Танигучи, наномеханизмами можно назвать механизмы, размеры которых составляют менее микрона.
Многие полагают, что нанотехнологии – это изобретение нашего времени. Однако имеются свидетельства того, что биологические нанообъекты возникли на земле примерно тогда же, когда и жизнь. А искусственные – более 4 тысяч лет назад, примером их считают «китайские чернила», которые применялись древними египтянами. В настоящее время, просто наблюдается очередной бум интереса к этим технологиям, хотя предсказать, к чему он приведет, не берется пока, пожалуй, никто.
Под нанотехнологиями сегодня понимают целый спектр методов изготовления конструкций из мельчайших частиц вещества. Название этой технологии дало слово «нанометр» - приставка «нано» обозначает «миллионная часть». Размеры компонентов наноконструкций составляют менее 100 нм. Подобные системы ценны тем, что они могут быть интегрированы, при сохранении определенных свойств, в макросистемы.
Не стоит полагать, что нанотехнологии – это изобретение современной науки и нечто полностью искусственное. Подобные системы в естественном виде имеются и в живой природе. Особенности наноконструкций заключаются не только в том, что полученные таким образом структуры могут отличаться самыми различными сферами применения, но еще и в том, что они способны порождать аналогичные себе структуры. Соединяя такие молекулы, можно получать уже вещества, свойства которых в природе не наблюдаются.
Специалисты в области нанотехнологий имеют дело, строго говоря, не с веществом, а с атомами. И основными направлениями их работы являются создание электронных схем миниатюрных, сопоставимых с молекулой, размеров, а также создание микроскопических механизмов и сборка предметов из отдельных атомов.
Термин «нанотехнологии» впервые был применён учёными более двадцати лет назад, и относился он тогда к технологии обработки материалов. Сегодня же нанотехнологии представляют собой одну из самых интенсивно развивающихся научных областей в различных сферах человеческой деятельности, будь то производство, медицина, косметология и тому подобное.
Как же работают эти технологии, и почему они становятся с каждым днём всё более популярными? Если представить, что атомы – это кирпичики, то с помощью нанотехнологий учёные создают материалы с заданными характеристиками и собирают их в некие конструкции, а помогают им в этом деле нанороботы. Если говорить о медицине и косметологии, то здесь предполагается создание таких нанороботов, которые будут жить внутри организма человека и предотвращать либо устранять возникающие там...
По словам ученых, мышь можно отнести к устаревшему посреднику между человеком и ПК. Для многих задач удобнее использовать руки. Веб-камера будет оснащена функцией, которая сможет анализировать человеческие жесты и тут же переводить их в команды для программ.
Пока программа распознавания может работать только с 5-тью жестами. Она классифицирует их по количеству пальцев, а также их движению относительно друг друга. После этого компьютер соотносит эти данные с конкретными командами. Сегодня программа адаптирована исключительно под графический редактор и позволяет перемещать, поворачивать картинки и изменять их размер.
Премьер-министр РФ Владимир Путин заявил о том, что производители должны повышать интерес покупателей к продукции нанотехнологий. Согласно планам, к 2015 году общий объем производства продукции сферы нанотехнологии, должен достичь 900 миллиардов рублей. Премьер тут же акцентировал внимание на том, что данная задача относится к разряду непростых, но все условия для ее выполнения есть.
Кроме того, Путин подчеркнул, что важна позиция не только корпорации, но и всех ведомств, которые отвечают за те или иные сферы применения нанотехнологий, ведь основная стратегическая цель состоит в формировании мощной и конкурентоспособной наноиндустрии.
