„Vážená redakce,
absolvoval jsem ČVUT na počátku 70. let.
V tehdejším výběru studijních předmětů žádné
nanotechnologie ještě nebyly. Dnes na sklonku
své profesní kariéry čtu o nich v odborné
literatuře i v odborných časopisech poměrně
často. Mohli byste alespoň rámcově vymezit
jejich aktuální nomenklaturu pro nás, starší
inženýry a technické entuziasty?“
Ing. P. Svoboda, Plzeň
Problematika současné nanovědy a nanotechnologií
je věcně i strukturálně složitá. Při
nezbytném zjednodušení, které vyžaduje formulace
tohoto novinového článku, lze uvést,
že představují koncepčně zcela nový přístup
k pochopení a využití vlastností hmoty, jež se
rozměrově vyjadřuje v řádu nanometrů.
Samotnou nanovědu pak označit za studium
jevů a manipulace s materiály na
atomové, molekulární a supramolekulární
úrovni, kde se vlastnosti výrazně liší od
vlastností ve větších rozměrových škálách.
Nanotechnologie je odborný termín pro projektování,
charakterizace, produkce a aplikace
struktur, zařízení a systémů řízením tvarů
a rozměrů v nanometrické škále. Tak alespoň
byly citované definice načrtnuty v britské
studii „Nanoscience and Nanotechnologies:
Opportunities and Uncertainties“ v roce
2004.
Definovat tuto vědní oblast a technologie
s řadou interdisciplinárních vstupů i výstupů
není důležité jen z ryze informativních
či formálních důvodů. Je to nezbytné i pro
jejich odlišení od klasických vědních a technických
disciplín. Odtud generuje častá aplikace
předpony nano- a jejich vazeb na tradiční
označení oborů: kupř. nanomateriály,
nanomedicína, nanobiotechnologie, nanoelektronika
aj. V odborné literatuře se však
dneska lze setkat i s kombinacemi nanochemie,
či nanofyziky.
Co se týká věcné nomenklatury nanotechnologie,
tady existuje řada pohledů, nezřídka
ovlivněných odbornou pozicí, erudicí nebo
pracovním zařazením dotyčného badatele či
uživatele vědeckých poznatků. Abychom se
vyhnuli případným subjektivním zkreslením,
použijme nomenklaturní výčet generovaný do
8 věcných základních skupin, které se následně
štěpí podoborově:
I. NANOMATERIÁLY
? Nanopráškové materiály a nanočástice
? Kompozitní materiály s obsahem nanočástic
? Materiály s uhlíkovými nanotrubicemi nebo
fullereny
? Tenké vrstvy
? Nanostrukturní kovy a slitiny, nanokeramika
? Polymerní nanokompozity, polymerní nanomateriály
II. NANOTECHNOLOGIE PRO UKLÁDÁNÍ
A PŘENOS INFORMACÍ, MIKROA
NANOELEKTRONIKA
? Nanoelektronika, materiály a zařízení
? Optoelektronika (fotonika)
? Optické materiály a zařízení
? Magnetické materiály a zařízení, spintronika
? Organická fotonika
? MEMS, NEMS
III. NANOBIOTECHNOLOGIE, NANOMEDICÍNA
? Zapouzdřování léků
? Cílená doprava léků
? Tkáňové inženýrství
? Biokompatibilní materiály a vrstvy
? Molekulární analýza, analýza DNA
? Biologicko-anorganické rozhraní a hybridy
? Diagnostika, molekulární rozpoznávání
IV. NANOTECHNOLOGIE PRO APLIKACI
V SENZORECH
? Senzory využívající nanomateriály
? Biomolekulární senzory
V. NANOTECHNOLOGIE PRO (ELEKTRO)
CHEMICKÉ TECHNOLOGIE ZPRACOVÁNÍ
? Filtrace
? Katalýza nebo elektrody s nanostrukturními
povrchy
? Chemická syntéza, supramolekulární chemie
VI. DLOUHODOBÝ VÝZKUM SE ŠIROKOU
APLIKACÍ
? Self-assembly (samosestavování)
? Kvantová fyzika a kvantové jevy v nanorozměrech
? Nano-a mezoskopické systémy
? Chemické materiály - nanochemie
? Ultrapřesné inženýrství
VII. PŘÍSTROJE A ZAŘÍZENÍ, VÝZKUM
A APLIKACE TECHNOLOGIÍ
? Analytické přístroje, metody, techniky
a zkoumání
? Výroba prášků (nanočástic) a jejich zpracování
? Zařízení a metody pro vytváření vrstev
a povlaků
? Zařízení a metody vytváření objektů (patterning,
ECAP, tvorba vláken apod.)
? Ultrapřesné obrábění
? Nanometrologie
VIII. ZDRAVOTNÍ, EKOLOGICKÉ A SOCIÁLNÍ
ASPEKTY NANOTECHNOLOGIE
? Toxicita nanočástic
? Ekologické aspekty
? Sociální a etické aspekty
? Standardizace
? Patentování
? Prognózy
? Popularizace nanotechnologie
? Obchod s nanovýrobky
Samozřejmě, výzkum a vývoj v oboru jsou
velmi dynamické a věcně různorodé. Řada badatelských,
testovacích, konstrukčních, výrobních
i odbytových aktivit se rychle a složitě provazuje.
Citovaná nomenklatura proto dozajista projde
mnoha proměnami. To je však osud každého
nově se rodícího oboru, každé nové revoluční
etapy ve vývoji techniky okolo nás. A že nový
věk (optimisty označovaný za století nanovědy)
nám přichystá nejedno překvapení, to je jasné
už nyní, na jeho prahu. /ex/
