Nanoteknoloji Sektörü Nedir?

Nanoteknoloji endüstrisi, yaşam ve fizik bilimlerinin çoğunda disiplinler arası bir araştırma ve geliştirme alanıdır. 2011 yılı itibariyle moleküler nanoteknoloji, tıp, askeri sistemler, enerji ve bilgisayar bilimlerinin dört ana sektöründeki gelişmelere odaklanmakla birlikte, araştırmalar endüstriyel veya ticari alandaki hemen hemen her alana dokunabilir. Nanoteknoloji şirketi işletme modellerinin 21. yüzyılın başlarında odağı malzeme bilimi ve ilaç ilaç oluşturma ve dağıtım sistemleri olma eğilimindedir. Bunun nedeni, benzersiz kimyasal ve malzeme yapıları oluşturmak için mühendisliği yapmak, geleceğin daha olgun nanoteknolojilerinden daha kolay olmasıdır; bu, belirli görevleri yerine getirmek için oluşturulan özerk, kendi kendini kopyalayan makinelere daha fazla odaklanacaktır.

Nanoteknoloji endüstrisi inanılmaz derecede geniş tabanlı olabileceğinden ve malzemelerde ve makinelerin işleyişinde neredeyse her türlü sürece yönelik iyileştirmeler getirebildiğinden, nanoteknoloji eğitimi birçok araştırma arenası hakkında bir anlayışa sahip olmaya çalışmalıdır. Bu, fizik, kimya veya kristalografi gibi bazı alanlarda uzmanlaşarak mikrobiyoloji ve elektrik mühendisliği gibi alanlarda uzmanlaşır ve böylece diğer bilim dallarında moleküler ölçekte hareket eden işlemleri tam olarak anlamak için çalışabilirler. Nanoteknoloji alanında yeni öğrenciler, insan bilgisinin çeşitli alanlarda temel bir anlayış kazanmak için gereklidir. Bunlara fizik, kimya, mikrobiyoloji ve ilgili yaşam bilimleri ve bu bilimler için çeşitli mühendislik alanlarında pratik uygulamalar dahildir.

Yeni doğan nanoteknoloji endüstrisinin büyümesi, Avrupa Birliği'nden Japonya, Hindistan, Rusya, Amerika Birleşik Devletleri ve Avustralya'ya kadar, dünya genelinde çok çeşitli hükümetlerle finanse edilmektedir. 2011 yılı itibariyle, bu tür araştırmalar için yıllık bazda yıllık 10.000.000.000 ABD Doları (ABD Doları) harcandığı tahmin edilmektedir ve bu rakamın aynı yılın sonunda 65.000.000.000 ABD Doları'na yükselmesi beklenmektedir. 2014 yılı itibariyle tahminler, küresel olarak araştırma harcamalarının 100.000.000.000 USD olacağı ve 2015 yılına kadar 250.000.000.000 USD'ye yaklaşması gerektiği yönünde. Gelişmekte olan ülkeler de Çin’in 2011’de ABD’yi geçiren harcamalarıyla birlikte, nanoteknoloji endüstrisine yoğun bir şekilde yatırım yapıyor.

Birçok bakımdan başarılı bir nanoteknoloji uygulamasının başarılı bir şekilde oluşturulması, kazananın, küresel etkileri olabilecek ve öngörülemeyen ve devrim niteliğindeki şekillerde toplumu değiştirebilecek potansiyele sahip cihazlar veya malzemeler üzerinde patent alacağı bir bitiş çizgisine giden bir yarıştır. Birçok bilim insanı nanoteknoloji endüstrisini, dünya çapındaki laboratuvarlarda sessizce yer alan ve halk tarafından büyük ölçüde fark edilmeden giden ikinci bir Sanayi Devrimi'nin başlangıcı olarak görüyor. Bu, nanoteknolojik ölçekte tasarlanan özelliklerle 2011 yılı itibariyle perakende ürün pazarında halihazırda binlerce ürün ve malzemenin satıldığına rağmen.

Nanoteknoloji endüstrisine duyulan yaygın ilgi, genel amaçlı bir bilimin ne kadarının doğrudan bir sonucudur. Bilinen herhangi bir kimyasal veya makine işlemini alma ve insanlık tarihinde benzeri görülmemiş bir atomik ve moleküler ölçekte meydana gelen reaksiyonları kontrol ederek daha verimli ve güçlü kılma kabiliyetine sahiptir. Bu işlemlerin kontrolünü günlük insan faaliyetlerinin makro seviyesine kadar ölçeklendirmesi, atık ürünlerinin% 100'ünü geri dönüştürebilen veya önceki nesillerin ürettiği atıkları geri alabilecek ve yeniden inşa ederek yararlı yeni malzemelere rafine edebilen endüstriyel işlemler yapma potansiyeline sahiptir. temel moleküler yapısı.

Nanoteknoloji makineleri aynı zamanda insan anlayışında temel engelleri atlayabilme potansiyeline sahiptir. Üniversal bir mekanik formda davranan bu programlanmış mikroskobik makineler, bir gün, organ yetmezliğinin neyin ortaya çıkmasına neden olduğunu anlama zorunluluğu olmadan, moleküler ölçekte yenilerini üreterek insan vücudundaki hasarlı hücreleri veya organları değiştirebilirler. ilk başta. Bu nedenle nanoteknoloji endüstrisi, kimya, fizik ve biyoloji konusundaki bilgilerden yararlanarak bir montaj hattı işçisi olarak hareket etmeyi, aşınan materyalleri ve sistemleri yenileriyle değiştirirken, bunun için kaynak atık maddesi olarak potansiyel atık materyalleri kullanmayı hedefliyor. . Ağaçlar gibi doğal sistemler bunu eskiden beri bir defada tek bir hücre inşa ederek karmaşık yapılar kurarak yapıyorlardı, ancak yakın zamana kadar insan toplumu yalnızca bu büyümenin son sonuçlarını şekillendirmek ve kullanmak için hareket etti.

Hem 1986 kitabının Yaratılış Motorları hem de Richard Feynman'ın 1959 tarihli konuşmasında yer alan K. Eric Drexler , altta Plenty Room var , nanoteknoloji endüstrisi için bilim ve mühendislik ilgisini çeken temel kıvılcımlar olarak kabul ediliyor. Drexler, sonunda genel kaynak maddeden herhangi bir cihaz veya malzeme inşa edebilecek kendi kendini kopyalayan moleküler makineler yaratmanın temel bir sınırı olmadığını düşünüyordu. Feynman, atomların doğrudan manipülasyonunun pratik bir olasılık olduğunu belirterek aynı fikri destekledi.