Напредак технологије отвара врата за примену већ познатих материјала у сасвим нове сврхе – тако се злато сада користи у медицини и електроници




Текст: Борис Клобучар

Злато употребљавамо већ преко шест хиљада година. Током историје најчешће је коришћено као декорација и накит или се њиме трговало. Чак је и у модерном добу злато врло популарна и вредна валута. Данас се више од 50 одсто ископаног злата претапа у накит. За потребе индустрије остаје свега десетак процената, од чега се веома мали део користи у области нанотехнологије. Међутим, овај тренд би могао да се промени, јер напредак у овој сфери пружа нове могућности за напредовање медицине, електронике и многих других области.

Нанотехнологија данас веома брзо напредује. Ова област обухвата испитивање и коришћење материјала на атомским и молекуларним димензијама, од 1 до 100 нанометара. На таквој скали не смемо заборавити на квантномеханичке ефекте који долазе до изражаја, па и сами материјали испољавају посебне карактеристике. Нанотехнологија своје примене налази у широком спектру области, као што су нови материјали, медицина, молекуларна биологија, биоматеријали итд. Примена наночестица је интересантана и војној индустрији, па се у нанонауке улажу велика средства. Ипак, остаје отворена дебата међу научницима о токсичности самих наночестица и њиховог утицаја на околину.

Тим научника са уУниверзитета Мичиген, предвођен професором Николасом Котовим, успео је да синтетише проводник који се може растегнути и до пет пута своје дужине, а да притом задржи проводност. Тајна је у наночестицама злата између слојева полиуретана. „Проблем је био пронаћи комбинацију тако да при истезању не дође до пада проводности. С друге стране, у таквој комбинацији не сме бити превише проводних честица како не би дошло до губитка еластичности.“

При коришћењу угљеничних нанотуба или других тестираних наночестица као носиоца наелектрисања, истезањем проводника оне се раздвајају, што резултира падом проводности. Златне наночестице при истезању формирају разгранату мрежу која остаје целовита, тако да се проводност одржава. Професор Котов се радује примени овакве технологије у скоријој будућности: „Очигледна је примена растегљивих проводника код флексибилних електронских уређаја или меких робота.“ Група професора Котова тренутно ради на дизајнирању медицинских имплантата и сензора који би своју примену нашли у лечењу и испитивању повреда мозга.

Др Тал Двир са Универзитета у Тел Авиву ради на прављењу „срчаних закрпа“ (cardiac patches), функционалних имплантата који замењују оштећене делове срца. Инфаркт трајно оштећује срце. Стога ова група ради на синтетисању ткива које би заменило оштећени део срца и у потпуности функционисало. Како би овакав имплант на одговарајући начин имитирао координисани електрични систем који је задужен за ритам срца, научници око ћелија срца убацују златна нановлакна и тако синтетишу ткиво. Овакви биоимпланти много боље раде као целина, јер се електрични импулси брже и ефикасније преносе. Циљ истраживања је оптимизовати пренос ових импулса кроз ткиво, чиме се добија функционалан имплант, који замењује оштећени део срца у потпуности.

С друге стране, златне наночестице се користе и при синтетисању вакцина. Да би вакцина радила, мора да превари организам да је заражен, како би се производила антитела. Посебни облици златних честица у облику штапића (nanorods) служе као градивни блокови, на којима се „праве болести“ од којих се бранимо. На златне штапиће одговарајућих димензија се лепе протеини респираторног синтетичког вируса (RSV), чиме се добија елемент који је по величини и облику идентичан оригиналном вирусу. Тестови показују да организам на овакву вакцину реагује као на вакцине до сада, и производи активна антитела.

Данас се у нанотехнологију много улаже. Пре свега, могућности војне индустрије диктирају трендове у развоју ове науке. Међутим, и овде постоји тамна страна. Професорка Татијана Миронова са Универзитета Стоуни Брук је објавила рад у ком пише да златне наночестице проузрокују убрзано старење коже и утичу на спорије зарастање рана. Такође и саме наночестице могу бити токсичне. Научницима остаје да испитају примену наночестица и одлуче да ли овакву технологију можемо безбедно користити.


elementarium.