Despite Despite its size, nanotechnology is making an industrial impact
The emerging field of nanotechnology has long thought as obscure, if not even even even little scary.Why? しかし、ナノテクノロジーはさまざまな分野でその可能性を証明しており、企業が極小の機械や材料からどのような利益を得ることができるかを考えるきっかけとなっています。 ここでは、ナノテクノロジーがすでに大きな可能性を示している 6 つの分野を紹介します。
1) ナノメディシン
ナノスケールのキャリア システムを使用すると、薬をよりターゲット化した効率的な方法で送達することができます。 ナノメディシンは、化学的および機械的特性を組み合わせて患者や医療従事者を支援し、従来の注射や錠剤よりもはるかに速く目的の部位に到達する薬の製造を目指しています。 既存の薬とは異なり、ナノ粒子は体内の特定の生物学的障壁を通過することができます
しかし、数えきれないほどの研究にもかかわらず、ナノメディシンはまだほとんど理論的なものにとどまっています。 現時点では、ナノメディシンの研究の大半は臨床試験に限られており、医療の主流になるには至っていない。 それでも、Transparency Market Research社のレポートによると、ナノメディシンの世界市場は、今年末までに1776億ドルに達すると予測されています。 将来的には、アルツハイマー、癌、糖尿病などのさまざまな病気の治療、抗菌耐性への対処、ナノ加工組織などが含まれる可能性があります。 ナノスケールでプロセスを実行することにより、コストを削減し、効率を高め、材料の品質を向上させることができます。 例えば、アルセロールミタル社は、ナノ粒子を埋め込んだ鋼鉄を製造し、より軽く、より薄く、より強い梁や板を作ることを可能にしています。 メソコートは、石油産業のパイプに耐腐食性を与えるCermaCladというナノコンポジット・コーティングを開発しました。 このコーティングは、従来の方法よりも低温で高速に適用できるため、コストの削減と安価なパイプにつながります。
製造におけるもうひとつの興味深いナノ革新は、ナノスケールのダイヤモンドチップです。 イリノイ大学およびペンシルバニア大学の研究者と共同で、Advanced Diamond Technologies社は、全体がダイヤモンドでできた新しいタイプの熱処理用ナノチップを開発した。 過剰に聞こえるかもしれませんが、ダイヤモンドチップの直径が10nmであることを忘れないでください…
3) エネルギー
ナノテクノロジーが特に可能性があると考えられているエネルギーの主要分野の1つが、ソーラーです。 ナノテクノロジーで作られた太陽電池では、より小さな粒子や異なる分子構造を持つ材料が、より高いエネルギー吸収を促進する。 しかし、ナノ太陽電池を市場に投入しようとしたナノソーラーの取り組みは失敗に終わり、同社は2013年に閉鎖を余儀なくされた。 近年、太陽光発電は再び注目を浴びている。 現在では、製品にナノテクノロジーを活用できる太陽光発電企業のリストが数多くあります。
太陽光発電以外では、ナノテクノロジーはリチウムイオン電池に応用されています。 アリゾナ州立大学の工学部教授であるCandace Chan氏は、電池内の可燃性液体を固体のリチウム伝導性セラミックナノ材料に置き換えることによって、より安全な電池を作る方法を開発した。 ナノ粒子は吸収性に優れているため、建築にナノ材料を広く使用することで、照明と暖房の両方の効率を向上させることができます。 幸運なことに、エレクトロニクスに関しては、ナノテクノロジーは、ビッグデータの需要に応えるために必要な、より小さく、より速く、より強力なチップを提供することができます。 カーボン ナノチューブを使用して、ナノテク企業の Nantero 社は、高密度フラッシュ メモリ チップの代わりになる NRAM (ナノチューブ ベース不揮発性ランダム アクセス メモリ) メモリ チップを開発しました。 2014年、同社は薄型のファンレスPC向けに初の14nmプロセッサを発表しました。 Core Mチップは、前任者よりも50パーセント小さく、30パーセント薄くなっており、さらに10nmバージョンの計画もすぐに発表されました。 そして2015年、インテルのライバルであるIBMが率いるコンソーシアムが、7nmのテストチップを公開した。 このチップは、5年にわたる30億ドルの研究プロジェクトの成果である。 言い換えれば、ナノテクノロジーのおかげで、ムーアの法則は生き続けているのです。
5) 食品
ナノテクノロジーは、食品や食品包装をより丈夫でバクテリアに強くすることによって、食品廃棄というグローバルな問題の解決に役立っています。 食品が長持ちすれば、消費者によって捨てられたり、スーパーマーケットで拒否されたりすることも少なくなる。 例えば、粘土のナノコンポジットがボトル、カートン、包装フィルムに使われ、酸素や二酸化炭素などの気体を通さないバリアになっています。 容器にはバクテリアを殺すために銀のナノ粒子が埋め込まれており、包装工場でサルモネラ菌などのバクテリアやその他の汚染物質を検出するためのナノセンサーが開発されています。 そして、植物が欠乏の兆候を示す前に、ディスペンサーが必要に応じて肥料、栄養分、水を放出することができます。 6) スマートシティ
以上の例はすべて、ナノテクノロジーがスマートシティのインフラ構築に役立つ理由を示しています。 スマートシティでは、膨大な量のデータが生成され、ネットワーク間やネットワーク内で伝送されなければならない。 テラフィジックスのmmLinkのようなナノ対応ミリ波技術は、ナノテクがサポートインフラなしでデータを伝送することで、これをより容易にする方法の一例です。 2017年、Teraphysicsはクラウドファンディングキャンペーンを開始し、大手無線通信事業者との交渉も開始している。 同社の最終的な目的は、ナノを利用したネットワークを使って、5G導入のためのバックボーンを提供することです。
その他の用途としては、発電所、水処理施設、道路インフラでのナノ材料の使用、大気汚染レベルやその他の環境指標を監視するためのナノセンサーの設置があります。
One small step…
ナノテクノロジーは小さな自律ロボットだけのものではありません。 セクター別に見ると、ヘルスケアは最も熱心に採用している企業として際立っています。 エネルギー、特に太陽光発電に関する最近のアプリケーションは、企業のナノテクノロジーへの関心を高めるのに役立っています。 また、スマートシティが理論から現実のものとなるにつれ、ナノテクノロジーはデータのジレンマに対する解答を提供する可能性があります。 それだけでなく、ナノテクノロジーはすでに、より持続可能な環境づくりに貢献しているのです。 ナノテクノロジーは、SFのページを超えて、本質的にあらゆる産業にとっての機会を表しているのです。