Nanočástice, nanotechnologie, nanomateriály. Kdo by dnes o nich neslyšel. Nápady na jejich využití se v posledních letech množí jako houby po dešti. Obrovský pokrok umožňují kromě jiného i v medicíně, například právě v léčbě nádorových onemocnění, kdy by tzv. nanoboti, malí naprogramovaní roboti o velikosti několika atomů, dokázali dostat léčivé látky na zasažené místo v těle a tím započít efektivní léčbu a eventuálně zachránit člověku život. A ačkoliv tohle je stále ještě hudbou budoucnosti, nanotechnologie jsou dostupné pro obyčejného člověka již nyní.  Než se však pustím do rozboru toho, k čemu se tyto mikroskopické částice používají, čeká nás trochu cesta do historie :-).

Kde se vzala, tu se vzala nanotechnologie

S vizí nanotechnologie přišel poprvé americký fyzik Richard Feynman na konci 50. let 20. Století. Ten na jedné ze svých přednášek položil vědeckému světu docela odvážou otázku: “Proč ještě neumíme zapsat všech dvacet čtyři svazků Encyklopedie Britanniky na špendlíkovou hlavičku?”

Pozn.: Britannika je placená encyklopedie, na které se podílelo přes 100 full-time autorů, dalších 4 000 přispěvovatelů dodávalo obsah nárazově. Takovou perličkou na dortu je, že mezi autory bylo také 110 držitelů Nobelovy ceny a 4 prezidenti (možná proto byla encyklopedie drahá jako zlatá sviňe).

Encyklopedie Britannika vycházela po staletí v tištěné podobě (první vydání spatřilo světlo světa někdy kolem roku 1768-1771 v Edinburgu). Bohužel (a nebo bohudík) v roce 2012 ji však předstihla její hlavní konkurence – Wikipedia. I díky tomu, že hesla mohli do největší internetové encyklopedie přidávat sami uživatelé, Wikipedie zkrátka vyhrála. Britannika je nicméně stále dostupná na internetu v placené verzi, která stojí přibližně 525 dolarů na rok. No – nekupte to, když máte po ruce Wikipedii zadarmo…

Jeho vpravdě historická přednáškou nazvaná “There‘s Plenty of Room at the Bottom”, pojednávala o tom, že v budoucnosti člověk dokáže sestavovat neobyčejně miniaturní zařízení schopné manipulovat s jednotlivými atomy.

Nebyl však jediným člověkem, který se zasadil o objevování tohoto tehdy neprobádaného území. Dalšími průkopníky byli: americký fyzik K. Eric Drexler.

Ten ve své knize Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology v roce 1986 popsal svět miniaturních umělých systémů. Popisoval v ní jakýsi svět neuvěřitelně malých stroječků neboli nanorobotů, kteří se budou podobat živým organismům nejen schopností reprodukce, ale i vzájemnou komunikací a sebezdokonalováním. Přičemž jejich velikost se bude pohybovat na molekulární úrovni. Tím položil základy oboru nanotechnologie.

Dalším jménem, jemuž můžeme vděčit za rozmach nanotechnologie v pozdějších letech, je psycholog Timothy Leary. Paradoxem je, že oba, jak K. Eric Drexler, tak Timothy Leary, byli považování za blázny. Zejméně kvůli tomu, že tehdy nikdo nevěřil, že něco jako nanotechnologie je reálné (představte si Václava klauze a pojem globální oteplování – je to skoro to samé). A moc tomu také nepomohlo ani to, že kupříkladu zejména Leary byl často zesměšňován kvůli svým častým experimentům s LSD (tichá závist). Navíc byl hodně kontroverzní člověk. Upřímně byste neřekli, že to byl vědec :-).

Byl jiný, na svou dobu až moc otevřený. Nebál se testovat a mnohdy překračovat hranice. A to tehdejší veřejnost nelibě nesla. Například, když onemocněl rakovinou prostaty, tak nejenom, že začal otevřeně psát o smrti. Ale dokonce uspořádal při své smrti večírek a chtěl svou smrt nechat vysílat v přímém přenosu. K tomu sic nedošlo, jen jeho popel byl na jeho přání vynešen na oběžnou dráhu (opět tichá závist, škoda, že se toho nedožil). Ale svým památným výrokem tehdy možná mnohým vědcům otevřel oči:

“S úspěchem nanotechnologie by se svět stal místem nepředstavitelné hospodářské hojnosti. Bylo by například možné vytvořit jakýkoli předmět jen z prachu a slunečního svitu. Reparační buněčné mechanismy, vetknuté do ka ždé buňky lidského těla, by mohly zpomalit či úplně zvrátit účinky bolestí a chorob. Stavba tryskových motorů by se stala záležitostí jedné minuty, vyrostly by znenadání a dokonale jako krystaly z kapalných roztoků obsahujících nanostroje. Neomezeně.”

Samotný název nanotechnologie

Název tohoto oboru pochází od jednotky (měřítka), se kterým se pracuje. Tím je nanometr, což je miliardtina metru. Ve fyzice se tato jednotka označuje jako „nm“. Nanometr má tloušťku přibližně jako jeden lidský vlas (jsou dvakrát tak větší než cca 200 mikrometrů, což jsou přibližně 3-4 atomy). Lidským okem jsou tyto částice nezpozorovatelné (překvapivě).

Využití nanotechnologie v praxi

Jedním z nejslibnějších přínosů nanočástic je, jak již jsem uvedl výše, jejich využití v medicíně jako nosičů látky, kterou chceme někam doručit. Slouží vlastně jako takoví pošťáci zajišťující bezpečnou přepravu léčiva až k cílové buňce. To je však ještě spíše fantazie.

Zatím sice ještě nedokážeme léčit pomocí nanorobotů plujících v našich žílách, ale už víme, jak molekuly léků dovedně „zabalit,“ aby se dostaly na správné místo. Dá se tedy předpokládat, že za pár let by již tato fantazie mohla být skutečností. Nanotechnologie se taktéž využívají ve stavebnictví, v armádě (existuje dokonce tzv. anténa ve spreji, která taktéž pracuji na principu nanotechnologie).

Ale již dnes se s výrobky z nanotechnologie můžete setkat. Možná s nimi už dokonce dennodenně přicházíte do kontaktu. Akorát o tom nevíte. Nanotechnologie se totiž používají například ve sprejích sloužící k impregnaci, které si můžete koupit ve specializovaných obchodech. Postačí nastříkat na vybranou látku tenkou vrstvu nanočástic a voda po nich bez problému steče dolů.

Nanotechnologie se využívá také u tekutých stěračů na autech (prozaicky se jim říká tekuté nano stěrače :-)), které opět umí ochránit přední výzor auta řidiče před deštěm a zajistit mu tak dokonalý výhled při řízení. Stejně tak si můžete koupit spreje proti zamlžení brýlí, které využívají zejména vrcholoví sportovci. Tyto spreje jsou nicméně k dostání běžně v obchodech.