Nanotehnologija

Prefiks „nano“, u riječi nanotehnologija, dolazi iz grčke riječi „nanos“, koja  znači patuljak, patuljast. Dakle, riječ je o vrlo malim veličinama, točnije o milijarditom dijelu metra. Slikovitije rečeno, sto nanometara je tisućiti dio promjera vlasi kose. Doduše, pojam „nanotehnologija“ odnosi se uglavnom na veličine do 100 nanometara. No, čemu do te mjere smanjivati određenu tvar?

Uvod u nanotehnologiju: mala tehnologija za veliki učinak!

Na primjer, kada se kristali nekog materijala znatno smanje, on tada potpuno mijenja svoja svojstva, boju i može poslužiti za mnoge namjene za koje inače ne bi bio primjeren. Isto tako, otrovne tvari mogu postati potpuno bezopasne, ali i obrnuto. U prirodi nalazimo na mnogo primjera nanotehnologije. Pri opisu proizvoda sličnih našima, često se spominje „lotus efekt“, tj. svojstvo biljke lotusa (ali i mnogih drugih biljaka), da ne upijaju vodu preko svojih listova ili latica. Znači, oni su hidrofobni, točnije superhidrofobni, jer njihove molekule vrlo intenzivno odbijaju vodu. Pored biljaka, prirodnom vrstom nanotehnologije koriste se i bakterije, u kojima nalazimo prave male nanomehanizme, sa zupčanicima, osovinama, prijenosima…

Znanosti je maštu po prvi puta zagolicao James Clerk Maxwell sa svojim eksperimentom, kasnije nazvanim „Mexwellov demon“, prije nekih 150 godina, u kojem je zamislio uređaj na atomskoj razini. O tom eksperimentu Albert Einstein je rekao da je to izazov konceptu stvarnosti, a mnogi suvremeni znanstvenici vjeruju kako će napredak nanotehnologije označiti novu industrijsku revoluciju, jer će ta tehnologija prodrijeti u apsolutno sve segmente industrije i društva te značajno izmijeniti način na koji živimo i razmišljamo. U nanotehnologiju se u svijetu ulažu milijarde dolara, a u tome vodi SAD. Od nano tehnologije se najviše očekuje u segmentu medicine, gdje bi „nano roboti“, primjerice, uništavali stanice raka, dok bi zdrave stanice ostale neoštećene. U elektronici nanotehnologija već omogućuje stvaranje iznimno malenih i efikasnih uređaja, a trebala bi unaprijediti i sustave za proizvodnju energije, poput solarnih ploča koje su već komercijalizirane, čiji su paneli efikasniji, lakši i otporniji na oštećenja.

Ugrubo, nanotehnologija se dijeli u četiri osnovne grupe, počevši od jednostavnih pasivnih nanostruktura, do molekularnih nanosistema, koji su još uvijek u fazi istraživanja i možemo ih očekivati u budućnosti. Proizvodi namijenjeni zaštiti raznih površina, metali, polimeri i keramika pojačana nano strukturama pripadaju pasivnim nano strukturama, znači riječ je o materijalima koji su namijenjeni obavljanju samo jednog zadatka.

Zahvaljujući sve intenzivnijem razvoju, danas svatko može svoj život pojednostaviti korištenjem jednostavnih proizvoda baziranih na nanotehnologiji, koji prije svega omogućuju uštedu novca i slobodnog vremena.

Nanotec i Nanoteh – primjer proizvoda baziranih nanotehnologijom

Prirodnim elementima i spojevima iz prirode nastale su dvije robne marke, Nanotec i Nanoteh.

Ovog puta zadržati ćemo se na Nanotec proizvodima, ekološki prihvatljivim sredstvima za čišćenje baziranim na nano česticama prirodnog sredstva za dezinfekciju – srebra. Razvojem nanotehnologije i mogučnošću proizvodnje gotovo ionskih čestica, ovaj je drevni antiseptik dobio novu dimenziju i značaj u svakodnevnom životu.

Nanotec linija proizvoda sadrži dvadesetak artikala čijim korištenjem održavanje doma, ureda  i radnih prostorija postaje lakše I brže, a sami prostori zdraviji i ugodniji. Prirodna antibakteriološka i antistatična svojstva svih Nanotec proizvoda stavljaju ih na sam vrh komercijalnih deterdženata, a njihova pristupačna cijena samo je adut više.

Nano proizvodi su idealni jer objedinjuju sve parametre koji su modernom kupcu važni, a to su: originalnost, efikasnost, ekonomičnost i ekološka prihvatljivost. Ujedno, proizvodi koji se temelje na nanotehnologiji zahtijevaju detaljniju prezentaciju i pojašnjenja, koja je kupcu teže dati prilikom klasičnog načina prodaje u dućanu.

Proljetni tretman automobila nanotehnologijom – Primjer

Već smo pisali o važnosti i načinima zaštite automobila, ovdje ćemo kratko spomenuti drugi oblik zaštite. Početak proljeća i pojava ljepših dana idealno su vrijeme za kompletnu zaštitu vašeg vozila nano preparatima.

Čak i ako ste zaštitili svoje vozilo nano politurom prije zime, koja je štitila lak od soli, kamenčića i leda, sada je vrijeme za novi sloj. Dolaskom proljetnih dana i poznatih proljetnih pljuskova, prljavština se vrlo lako hvata na karoseriju, a mi postajemo redoviti posjetioci obližnje autopraonice.

To doduše ne mora biti tako. Upotrebom nano zaštite za karoseriju spriječiti ćemo zadržavanje nečistoća i vode na karoseriji, a za pranje nam neće trebati ništa drugo osim mlaza čiste vode. Alu felge također možemo zaštititi od kočionog praha nano politurom i riješiti se neugodnog i napornog ribanja. Budući da je automobilski lak, premazan nano zaštitom, iznimno gladak, na njega se ne hvataju niti mušice koje dolaskom toplijih dana postaju ponovno aktualne.

Kišni dani uvijek uzrokuju probleme u prometu, prvenstveno uslijed slabije vidljivosti, a taj se problem može vrlo lako riješiti upotrebom nano maramica za vjetrobransko staklo, koje će omogućiti vožnju bez brisača i odličnu vidljivost u svakoj situaciji.

Nakon duge zime i bezbroj „hladnih startova“, vaš motor također zaslužuje da ga okrijepite jednim od najboljih dostupnih aditiva na tržištu – nano keramičkim aditivom. On će „pokrpati“ sitne ogrebotine na stjenkama cilindra, smanjiti trenje između komponenti u motoru te samim time produljiti njegov vijek trajanja i malo čak smanjiti potrošnju goriva.

Ovaj proljetni nano tretman, zaštititi će vaš automobil iznutra i izvana najmanje na 6 mjeseci; očuvati lak i motor, osloboditi vas stalnog čišćenja te učiniti vožnju sigurnijom i ugodnijom. Također, ne treba spominjati da korištenjem nano preparata znatno pridonosite očuvanju okoliša, jer reducirate čišćenje i gotovo eliminirate upotrebu raznih kemijskih preparata.

Kako smo i naglasili u uvodnom tekstu o nanotehnologiji, zadržat ćemo se na najjednostavnijem obliku najvažnije tehnologije 21. stoljeća – zaštitnim premazima koji nam štede novac i vrijeme.

Nanotehnologija zaštite za upijajuće materijale

Upijajući materijali, poput tekstilne odjeće, presvlaka namještaja, zavjesa, cipela… savršena su mjesta za razvoj bakterija, jer u njih voda i prljavština iznimno lako može prodrijeti. Iz tog razloga moramo ih vrlo temeljito održavati tj. čistiti kako bi izbjegli potencijalne opasnosti. Ovdje nam jednostavni nano proizvodi, namijenjeni tretiranju upijajućih površina, mogu biti od velike pomoći i uštedjeti nam mnogo novaca, vremena te istovremeno sačuvati okoliš, budući da će nam trebati znatno manje agresivnih sredstava za čišćenje.

Nano čestice, sredstva za tretiranje upijajućih površina, zaštititi će vlakna dotičnog materijala i učiniti ga hidrofobnim, dakle, neće više upijati tekućine i masti, a prljavština će se vrlo slabo hvatati ili neće uopće. Usprkos tom novom svojstvu, materijal neće izgubiti svoje osnovne karakteristike, točnije, njegove prirodne karakteristike, poput propusnosti zraka ili tvrdoće i fleksibilnosti, ostati će nepromijenjene. Nano premazi za upijajuće materijale se također vrlo jednostavno koriste.

Dovoljno je odabranu površinu dobro očistiti, naštrcati nano zaštitnim sredstvom (dovoljno je 10-20 ml po kvadratnom metru, ili dok ne vidite tanki mokri sloj na površini materijala), i pustiti da se suši 24 sata. Sušenje možete ubrzati korištenjem sušila za kosu ili glačala, no za najbolje rezultate, preporučljivo je pustiti materijal da se osuši prirodnim putem. Kada ste to napravili, tretirana površina će odbijati vodu i prljavštinu, a ljepljive tekućine, poput meda, umaka od rajčice, pekmeza… odstraniti ćete samo mlazom vode. Samo je bitno da površine ne trljate.

Materijali tretirani nano sredstvom za upijajuće površine, mogu se normalno prati u perilici rublja.

Nanotehnologija zaštite za neupijajuće materijale

Neupijajući materijali na prvi pogled djeluju prilično otporno na vodu i ostale tekućine, no da li je to baš tako? Polako ali sigurno, voda i vlaga koja dođe u kontakt s kamenim ili metalnim površinama, izazvati će propadanje dotičnog materijala. Često vidimo automobile, fasade i spomenike koje je načeo „zub vremena“, a zapravo se radi o vodi i raznim tekućinama koje su tokom vremena izazvale to propadanje.

Nano sredstvima za ne upijajuće površine, taj proces smo u mogućnosti znatno usporiti, onemogućavajući vodi da prodre u materijal i samim time produžiti mu životni vijek. Iako ne upijajući materijali neće doslovno upiti tekućinu, ona će ostati na površini i, nakon što se osuši, ostaviti hrapav ljepljiv, mastan sloj ili jednostavno kamenac. Kako bi se toga kasnije riješili, moramo se često namučiti, ribajući površine sredstvima za čišćenje. Ako smo prethodno površine tretirali nano sredstvom za neupijajuće materijale, sve što trebamo napraviti jest plohu isprati vodom i ona će ponovno biti čista, ili ju lagano pobrisati čistom vlažnom krpom.

Nepotrebno je naglašavati koliku primjenu nano sredstva za zaštitu ne upijajućih površina imaju u kućanstvu, ugostiteljstvu, prehrambenoj industriji, medicini, graditeljstvu… Kada se govori ovim sredstvima, nezaobilazno je spomenuti i njihovu primjenu u automobilima i plovilima, gdje služe kao zaštita laka, nakon čije je primjene, vozilo dovoljno jednostavno isprati mlazom vode, dok će nano keramički aditiv za motor zaštititi srce Vašeg limenog ljubimca, omogućavajući mu dulji vijek trajanje te nešto manju potrošnju.

Klasični tretman ne upijajućih površina izgleda otprilike ovako: površine trebaju biti čiste te tretirane pripadajućim nano čistačem, isprane vodom i osušene. Nakon toga na površinu naštrcajte nano premazom za neupijajuće površine (dovoljne su male količine), te razmazujte upijajućom krpom, dok se ne osuši. Ostavite površinu da se „odmori“ sat vremena, prije nego dođe u kontakt s vodom, jer će na taj način imati najbolji efekt i zaštita će biti dugotrajnija.

Nanotehnologija u službi dezinfekcije površina

Razvojem nano tehnologije, postignuti su revolucionarni rezultati kada je u pitanju dezinfekcija površina i sprečavanje razvoja mikroorganizama. Nano tehnologijom uspio se iskoristiti puni potencijal jednog drevnog antiseptičnog sredstva, a riječ je o srebru. O njemu smo već pisali nekoliko puta na ovom portalu, no ovdje ćemo ga također spomenuti zbog njegove široke primjene i prisutnosti u brojnim nano proizvodima.

Srebro je kao antibiotik korišteno još u doba starih Grka, Egipćana, Feničana i Rimljana, a o njegovim sposobnostima liječenja rana i bolesti govorio je i „otac medicine“, Hipokrat. Tokom povijesti, srebro se koristilo i za čuvanje hrane i pića od kvarenja, budići da sprečava razvoj raznih gljivica, uključujući i plijesan. Američka Udruga za hranu i lijekove (FDA), dvadesetih je godina prošlog stoljeća odobrila korištenje srebra u medicinske svrhe, no pojavom antibiotika, korištenje srebra se smanjilo iz očitih razloga.

Pojavom nanotehnologije, srebro je ponovno došlo do izražaja, a njena primjena postala je gotovo neograničena, budući da je srebro prirodni antibiotik i ne izaziva štetne nuspojave. Od proizvoda iz naše ponude, koji su profitirali razvojem nano srebra, izdvojili bi Nanotec sredstva za čišćenje, koja aktivnim česticama srebra održavaju površinu dugotrajno dezinficiranom te Silverex i Klenz liniju proizvoda koji su namijenjeni osobnoj higijeni i tretiranju raznih kožnih oboljenja.

Prednosti tretiranih površina nano zaštitnim premazima

Osim što nano premazi djeluju kao “samočisteći” i štite površine od nečistoća, vode, dima… ti nano filmovi odbijaju štetne UV zrake, površine ne oksidiraju i djeluju antibakterijološki. Tim svojstvima nano premaza produljujemo vijek trajanja gotovo svakog materijala, naročito onih izloženih suncu i vlazi.

Trajnost premaza je od nekoliko mjeseci, pa sve do par godina, što dovoljno govori o uštedama na sredstvima za čišćenje i radnim satima potrebnim za to. Zadnjih nekoliko godina u skandinavskim zemljama, Švicarskoj i SAD-u, nano zaštita je postala standard na svim staklenim površinama, fasadama, kupaonicama i kuhinjama, a pokazala se kao odlična u prehrambenoj industriji i zdravstvu.

Povijest titan dioksida (TiO2) i njegova primjena u nanotehnologiji

Kemijski element titan otkrio je Englez William Gregor 1791. godine. On se većinom bavio mineralogijom, što ga je i dovelo do ovog značajnog otkrića.

Do njega je Gregor došao kada je u blizini svoga doma otkrio sitan uzorak pjeskovite crne supstance. Nakon pomnog proučavanja zaključio je da se zacijelo radi o mineralu, a novootkrivenu tvar nazvao je menakanit. Četiri godine kasnije Martin H. Klaproth, prepoznao je novi kemijski element u ovom mineralu i nazvao ga titan, prema Titanima iz grčke mitologije, koji su vladali za vrijeme „Zlatnog doba“. Doduše, Klaproth nije uspio dobiti čisti titan, već je samo proizveo TiO2, titan dioksid.

Titan dioksid je proizvedena tvar. Od njega, na primjer, je pasta za zube bijela, a boja neprozirna. Uz to, TiO2 može razgraditi gotovo svaku organsku supstancu kada je izložen suncu ili nekom drugom izvoru svjetlosti. Iz tog razloga mnoge firme danas profitiraju zahvaljujući reaktivnosti titan dioksida, razvijajući širok spektar ekološki prihvatljivih proizvoda, uključujući samočisteće tkanine, politure za automobile, premaze za stakla koji onemogućuju zadržavanje nečistoće i vode i još mnoge druge proizvode za kućanstvo, automobile i industriju.

Razvijaju se i premazi na bazi TiO2 koji bi se nanosili na cestu i pločnik te odstranjivali dušični oksid iz zraka, rastvarajući ga na ekološki prihvatljivije spojeve, koje bi jednostavno isprala kiša. Titan dioksid je netoksičan i stoga se koristi u mnogim kozmetičkim proizvodima (kremama za sunčanje, ruževima za usta, sapunima, pastama za zube…), a sve je prisutniji i u farmaciji. Njegova primjena je prihvaćena čak i u prehrambenoj industriji, gdje se koristi kao bojilo za hranu, nalazi se u omotima pojedinih salama i na mnogim drugom mjestima. Čak se dodaje i u duhan, kako bi se dobio bijeli pepeo pri gorenju cigarete.

Ovime smo Vam pokušali donekle približiti neke činjenice o titan dioksidu i njegove prednosti, koje su još izraženije kada je u pitanju njegova upotreba u nano proizvodima za održavanje različitih površina ili sposobnost razgradnje štetnih plinova i tvari kao u npr. tunelima ili podzemnom garažama.

Tehno proces aktivno razvija primjenu nano čestica za zaštitne premaze i uskoro planiramo proizvesti prve preparate na bazi nano TiO2 namijenjene širokoj upotrebi.

Srebro kroz povijest i nano srebro

Srebro je kemijski element (kemijskog simbola Ag – od lat. argentum), atomskog broja 47. Ono je materijal najveće električne provodljivosti i najveće provodljivosti topline. Zabilježena upotreba srebra datira još u doba starih Grka, Egipćana, Feničana, dakle, nekoliko tisuća godina prije Krista. Ono je u drevnom svijetu bilo iznimno cijenjeno i vrijedilo je koliko i zlato, prije nego što se počelo dobivati kao nusprodukt obrade zlata, olova, bakra ili cinka, od kud dolazi najveći dio srebra danas.

Kako je srebro bezopasan i potpuno prirodan antibiotik, u spomenutim civilizacijama ono se koristilo prije svega u medicinske svrhe, za liječenje rana ili prevenciju bolesti, a o dobrobitima srebra kao prirodnog antiseptika govorio je i „otac medicine“ Hipokrat. Kineski vladari jeli su sa srebrnim štapićima, a slično je bilo i na zapadu gdje su plemićke obitelji i vladari koristili srebrno posuđe i pribor. Iza tih simbola raskoši i statusnih simbola, gotovo se uvijek krila znanstveno-zdravstvena pozadina.

Početkom 20. stoljeća srebrni su se kovanice u Sjedinjenim Američkim Državama stavljale u boce mlijeka, kako bi se zadržala svježina. Upotreba srebra u medicinske svrhe odobrena je i od strane Američke udruge za hranu i lijekove (FDA). U drugoj polovici 20. stoljeća upotreba srebra doživjela je lagani pad, uslijed razvoja raznih umjetnih antibiotika, no pojavom nanotehnologije, srebro je doživjelo novi procvat, jer upravo ova tehnologija omogućava gotovo neograničene mogućnosti primjene srebra i eksploataciju njenih kvaliteta na jednom novom nivou.

Ozbiljnost i vjerodostojnost srebra na području nanotehnologije dokazuju činjenice da ga koristi NASA u filterima za vodu i zrak, američka vojska na odjeći i obući vojnika, gdje sprečava razvoj bakterija, pojavu atletskog stopala i brojanih drugih infekcija. Nano srebro koristi se i u medicini kao sastojak dezinfekcijskih preparata, gaza, zavoja… Ne treba posebno napominjati kakve rigorozne provjere jedan proizvod mora proći kako bi bio primijenjen u navedenim sektorima.

Nano srebro ima i mnogo „prizemnije“ namjene. Naime, zahvaljujući neškodljivosti srebra za ljude i okoliš, ali i mnogo dugotrajnijem djelovanju od pojedinih umjetnih preparata, ono se koristi i u bojama za zidove (gdje sprečava razvoj plijesni i pridonosi higijeni prostorija), u raznim sredstvima za čišćenje i zaštitu kućanskih površina, u sredstvima za održavanje automobila…

Kozmetika je priča za sebe. Tu tehnologija nano čestica srebra ima vrlo širok spektar primjene. Iako su se u početku razvoja kozmetičkih sredstava s nano česticama srebra mnogi protivili razvoju ove tehnologije, danas više nitko nema osnove osporavati dobrobiti nano srebra u proizvodima za svakodnevnu upotrebu, upravo iz ranije navedenih razloga, ali ipak prije svega zbog milijuna zadovoljnih kupaca, koji već godinama uživaju u blagodatima ovog „ponovno otkrivenog“ plemenitog metala. Implementacijom nano srebra u kozmetiku ponajviše su profitirali ljudi s problematičnom i suhom kožom, budući da kreme, losioni za tijelo, maske za lice, sapuni i sprejevi, obogaćeni nano srebrom omogućavaju iznimnu hidrataciju kože i eliminiraju mogućnost alergijskih reakcija na kemijske spojeve, koji se nalaze u klasičnim higijenskim proizvodima.

Srebro, to jest, nano srebro, pravi je hit već nekoliko godina u industriji, kućanstvu, medicini i kozmetici, a zadovoljstvo korisnika i pozitivne reakcije znanstvenog svijeta jamče kako će se taj trend nastaviti i u budućnosti.