Anwendungen der Nanotechnologie : Vorteile und Nachteile

Der Vater der Nanotechnologie ist Heinrich Rohrer. Er wurde am 6. Juni 1933 geboren und starb am 16. Mai 2013 in der Schweiz. Er ist Arbeitgeber bei IBM und erhielt einen Nobelpreis in Physik. Einige der Herstellerfirmen von Nanopartikeln sind Adnano Technologies Private Limited in Majjigenahalli, Advanced Nanotech Lab in Maharashtra, Auto Fiber craft in Jharkhand, etc. Der Begriff hat zwei Teile: Nano und Technologie. Das Wort Nano bedeutet eine sehr kleine Größe und jeder weiß, was ein Millimeter ist, wenn wir einen Millimeter in tausend gleiche Teile zerschneiden, wird ein Teil von ihnen Mikrometer genannt. Wenn wir den Mikrometer weiter in tausend gleiche Teile zerschneiden, wird ein Teil davon Nanometer genannt. Technologie ist eine Strategie oder ein Prozess, der von der Wissenschaft entwickelt wurde, um unser Leben zu verbessern. Im Folgenden wird eine kurze Erklärung der Anwendungen der Nanotechnologie gegeben.

Was ist Nanotechnologie?

Definition: Das Wort Nano bedeutet sehr klein und die Größe eines Nanometers ist 1nm = 10-9m, was etwa 100.000 Mal kleiner als ein menschliches Haar ist. Die Herstellung neuer Dinge in diesem unglaublich kleinen Maßstab wird Nanotechnologie genannt und ist eine der aufregendsten und schnelllebigsten Technologien der heutigen Welt. Einige Nanomaterialien sind auf natürliche Weise entstanden, die wir überall finden können, zum Beispiel in Vulkanasche, in den Ozeanen, im Staub, usw. Einige der natürlich vorkommenden Nanostrukturen sind auch in Pflanzen und Tieren vorhanden.

Heutzutage können Wissenschaftler auch selbst Nanostrukturen erzeugen, indem sie die Atome eines Objekts neu anordnen. Diese Objekte können neue Nanomaterialien mit neuen Eigenschaften bilden. Diese Eigenschaften ändern sich auch je nach Wissenschaft und das ist die Magie der Nanotechnologie. Einige der Hersteller von Nanopartikeln in Indien sind Mittal Enterprises in Hyderabad, Nano Orbital Private Limited in Hyderabad, Nano Span Private Limited, etc.

Nano-Elektronik

Es gibt zwei Nachteile in der Mikroelektronik sie sind physische Größe und Kosten für die Herstellung von IC’s (Integrated Circuits) hoch. Um diese Nachteile zu überwinden, wird die Nanotechnologie eingesetzt. Die Nanoelektronik ist nichts anderes als die Verkleinerung von Transistorbauelementen.

Vorteile des Einsatzes von Nanotechnologie in der Elektronik
Die Vorteile der Nanoelektronik sind im Folgenden dargestellt

Dichte der Speicherchips steigt

  • Das Gewicht sinkt
  • Bei der Herstellung von Chips wird die Nanolithographie eingesetzt
  • In integrierten Schaltkreisen wird die Größe der Transistoren verringert oder reduziert
  • Die Bildschirme elektronischer Geräte werden verbessert
  • Stromverbrauch reduziert
  • Anwendungen der Nanotechnologie in der Nanoelektronik
  • Die Anwendungen der Nanoelektronik werden im Folgenden dargestellt
  • Computer
  • Speicher
  • Neuartige optoelektronische Geräte
  • Anzeigen
  • Quantencomputer
  • Funkgeräte
  • Energieerzeugung
  • Medizinische Diagnostik

Nano-Energien

Die Nano-Energien sind eine Art der Nanotechnologie. Eines der wichtigsten Teilgebiete der Nanotechnologie im Zusammenhang mit Energien ist die Nanofabrikation. Die Nanofabrikation ist definiert als ein Prozess, der verwendet wird, um ein neues Gerät auf der Nanoskala zu erstellen und zu entwerfen.

Anwendungen der Nanotechnologie in den Nanoenergien
Die Anwendungen der Nanotechnologie im Bereich der Nanoenergien werden im Folgenden dargestellt

Wasserstoff-Energie

Es handelt sich um eine Zukunftswirtschaft, in der Energie in Form von Wasserstoff für mobile Anwendungen gespeichert wird und dieser Prozess der Energiespeicherung effizient ist. Der Wasserstoff kann auf zwei Arten in Materialien gespeichert werden: zum einen durch Absorption des Wasserstoffs im Material und zum anderen durch Speicherung des Wasserstoffs in einem Behälter. In den mit Wasserstoff betriebenen Autos und Lastwagen wird das Problem der Speicherung durch einwandige CNTs gelöst.

Brennstoffzellen

Die Einschränkungen von Brennstoffzellen in einer elektrochemischen Reaktion, der Brennstoff wird direkt in Elektrizität umgewandelt. Die Brennstoffzellen verwenden teure Materialien für Elektrodenkatalysatoren und das in der Elektrode verwendete Material ist Platin.

Photovoltaische Solarzellen

In photovoltaischen Solarzellen wird der Strom direkt aus dem Sonnenlicht durch zwei Typen erzeugt: einkristallines Silizium und farbstoffsensibilisiertes (Nano-). Einkristallines Silizium ist teuer in der Herstellung und hat einen geringen Wirkungsgrad, während farbstoffsensibilisiertes (Nano-)Silizium kostengünstig in der Herstellung ist und einen hohen Wirkungsgrad hat.

Kunststoff-Solarzellen

Kunststoffsolarzellen wandeln Sonnenenergie in elektrische Energie um. Die Nachteile von Kunststoffsolarzellen sind ein geringerer Wirkungsgrad, nur bläuliches Licht des Sonnenlichts wird umgewandelt, weniger Bandlückenenergie, in Form von Wärme wird zusätzliche Energie verschwendet und die Herstellungskosten sind hoch.

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