Odpowiednio układając elementy materii…

Nanotechnologia to – generalnie rzecz ujmując – sposoby tworzenia struktur o rozmiarach nanometrycznych, czyli na poziomie pojedynczych atomów i cząsteczek. Nanotechnologia dla zastosowań specjalnych to kolejna z dziesięciu technologii przyszłości Małopolski.

– Wiadomo, że rozwój wszystkich dziedzin techniki jest ściśle uzależniony od materiałów. To, co mamy w komputerze, komórce czy samochodzie, to właśnie nowoczesne materiały. Olbrzymie przyspieszenie, jakie obserwujemy od kilkunastu lat w tej dziedzinie jest spowodowane przede wszystkim rozwojem nowych technik badawczych oraz nowych technologii materiałowych, które dają właśnie możliwość kształtowania cech materiałów na poziomie atomowym. Odpowiednio układając podstawowe elementy materii (atomy, jony, cząsteczki), możemy tworzyć nowe, dotychczas nie występujące rodzaje materiałów o niespotykanych właściwościach – wyjaśnia prof. Jerzy Lis, prorektor Akademii Górniczo–Hutniczej ds. współpracy i rozwoju, ekspert w dziedzinie inżynierii materiałowej.

Nowe rozwiązania materiałowe znajdują zastosowanie w wielu zarówno nowoczesnych, jak i tradycyjnych branżach. Należą do nich np. elektronika, telekomunikacja, inżynieria materiałowa, medycyna, farmacja, motoryzacja, ochrona środowiska, a także tak zaawansowane dziedziny nauki jak mikronanomechanika i bionanotechnologia. I tak w medycynie nowoczesne materiały wykorzystywane są do produkcji urządzeń diagnostycznych i protez, w farmacji do tworzenia nowych leków, w energetyce do budowy ogniw fotowoltaicznych, a w ochronie środowiska do konstruowania nowatorskich filtrów i katalizatorów służących do oczyszczania powietrza i wody. Bez wątpienia najbardziej dynamicznie rozwijają się (a tym samym wykazują największe zapotrzebowanie na nowe rozwiązania): informatyka, elektronika, telekomunikacja i medycyna. Osobną dziedziną mocno zainteresowaną nanotechnologią jest wojskowość. Jej zastosowania dotyczą m.in. budowy i konstrukcji broni (w tym także broni masowego rażenia i materiałów wybuchowych), jej miniaturyzacji i przenoszenia, technik ukrywania i unikania wykrywania obiektów wojskowych, a także ochrony pojazdów militarnych przed działaniem różnego rodzaju broni.

Zdaniem prof. Lisa Kraków jest obecnie jednym z najsilniejszych w Polsce ośrodków badań nad materiałami. Badania takie prowadzą m.in. Akademia Górniczo–Hutnicza, Uniwersytet Jagielloński, Politechnika Krakowska, Instytut Metalurgii i Inżynierii Materiałowej PAN, Instytut Zaawansowanych Technologii Wytwarzania oraz Instytut Odlewnictwa. Dorobek tych ośrodków jest więcej niż znaczący. Baza naukowa cały czas się rozwija. Uczelnie i instytuty realizują spore inwestycje w ramach unijnych funduszy strukturalnych. Np. na AGH we współpracy z UJ i PK powstaje nowoczesne Centrum Nanomateriałów i Nowych Technologii, którego gmach właśnie jest budowany. Dochodzi do tego wykwalifikowana kadra w postaci absolwentów wspomnianych uczelni, którzy w ilości około tysiąca (z kierunków związanych z omawianym tu tematem) co roku pojawiają się na rynku.

– Nieprawdą jest, że ultranowoczesne materiały nadają się jedynie do wąskich, wysokospecjalistycznych zastosowań. W tej chwili każda, czy prawie każda branża wymaga nowych podejść materiałowych. Nawet materiały produkowane w dużej skali – metale i stopy, ceramika użytkowa, materiały budowlane, farby, tworzywa sztuczne itd. – przechodzą zmiany, mające poprawić i ulepszyć ich właściwości – podkreśla ekspert.

Zdaniem ekspertów, którzy w ramach tzw. foresightu małopolskiego opracowali zagadnienie „Inżynieria materiałowa i nanotechnologie dla zastosowań specjalnych”, pomyślne wdrożenie tej technologii przyczyni się do powstania w regionie nowych firm, wzmocnienia firm już istniejących, a działających w kilku związanych z omawianym tematem branżach oraz do stworzenia nowych miejsc pracy, nowych zawodów i kwalifikacji. Wśród skonkretyzowanych tematów badawczych eksperci wymienili m.in.: opracowanie technologii produkcji nanorobotów inteligentnych, rozwój technologii wykrywania trujących gazów i substancji przy pomocy sensorów gazowych i rezystancyjnych, rozwój technologii pozwalających na usuwanie zanieczyszczeń z wody czy wreszcie rozwój technologii produkcji tworzyw chroniących pojazdy i  elementy wyposażenia wojskowego. (PS)