Hvordan kan du forklare hvad NANOTEKNOLOGI er?
Du ved godt, at alting er lavet af atomer, ikke? En sten, en blyant, et videospil, et tv, en hund og du selv består af atomer.
Atomer danner molekyler eller materialer. Nanoteknologi handler om at sammensætte atomer og/eller molekyler, så der produceres materialer og endda maskiner.
Lige siden de første mennesker begyndte at lave ting, har vi arbejdet med store ting (træ, sten, mineraler) for at lave eller udvinde det, der er brug for. Nu skal vi bruge små ting (atomer og molekyler), som vi bygger sammen for at få det, vi ønsker. Det er lidt som et byggesæt.
En kano laves ud af et træ Ville du lave tandstikkere ud af en træstamme eller ville det være smartere at begynde med mindre dele?
Hvis vi starter med store ting bliver tingene så præcise, som man nu engang kan, men samtidig får vi meget affald og forurening, og der bruges en masse energi. Det teknologiske fremskridt betyder, at vi kan lave tingene mere præcise med mindre affald/forurening, men fremgangsmåden er stadig den samme.
Hvis vi starter med små ting kan tingene blive helt præcise (helt ned til atomerne!), vi kan styre processen nøjagtigt, uden affald, og med et mindre energiforbrug (= mindre CO2 og drivhuseffekt det har du måske hørt om på tv?).
Fordelen ved at starte med små ting afstanden mellem to fodboldes midtpunkter er større end afstanden mellem to nødders midtpunkter mindre betyder nærmere (og hurtigere at forene!) sukker og salt opløses hurtigere i vand, hvis stoffet er i pulverform, og langsommere, hvis der er tale om krystaller eller blokke mindre kan betyde hurtigere reaktion
Løs denne opgave: Hvor mange sider har en terning? Hvis sidelængden er 1 cm, hvor stort er det samlede overfladeareal så? Hvis du skærer terningen igennem tre gange (lodret, vandret og på tværs), hvor mange lige store terninger får du så ud af det? Sidelængden for hver ny terning er 0,5 cm. Hvad er det samlede overfladeareal for alle de nye terninger? Du kan se, at hvis vægten (eller bedre massen ) er den samme, så er mindre = mere overflade og f.eks. for sukker og salt i vand = mere reaktiv.
Forskning i nanoteknologi er et spændende eventyr. Mange af verdens klogeste hoveder arbejder med det. Og vi har mere end nogensinde før brug for dygtige studerende og forskere. Vi kan se og bevæge atomer Vi kan se og bevæge molekyler
Kan vi allerede gøre det? Ikke rigtig. Det er grunden til, at der er brug for en masse forskning. Lige nu kan vi gøre nogle ting: mest inden for elektronik, optik og materialevidenskab, f.eks. nanopartikler, som findes i solcreme (bruger du faktor 8 eller faktor 20? Det angiver mængden af nanopartikler i cremen, som absorberer de ultraviolette stråler, der kan give forbrændinger).
I fremtiden kan vi finde frem til anvendelser som f.eks.: > målinger med ét atoms præcision > sensorer, som kan opdage farlige stoffer > elektronik, hvor vi kan anvende hver eneste elektron > membraner til meget præcise adskillelser > materialer, som skifter egenskaber efter vores behov > nanomaskiner > nanorobotter, som går ind i kroppen for at rense eller reparere den...men vi er kun lige begyndt. For at realisere det hele er vi nødt til at bruge vores hjerne og optimere vores indsats.
Nogle eksempler vedrørende materialer: tekstiler, som ændrer egenskaber efter behov, f.eks. er kølige om sommeren og varme om vinteren tøj, gafler, skeer, tallerkner, gryder, som ikke bliver beskidte eller våde - ligesom et lotusblad, når man hælder en dråbe vand på det. Det ender med, at du aldrig mere får skældud for at have snavset din t-shirt! Kulstofnanorør kan være stærkere end stål og lettere end plastik
... materialer, som kan reparere dine knogler og tænder, så der ikke er nogen forskel i forhold til de ægte materialer, som er meget stærke og lette, til biler, fly og rumfartøjer, som kan rejse meget længere og bruger mindre energi og meget mere i fremtiden (tænk bare på, at mobiltelefoner ikke fandtes for bare 10 år siden!). Materialer med finere struktur aller kornstørrelse kan være stærkere og lettere
Hvad er der behov for, så vi gør hurtigere fremskridt? velkvalificeret personale dygtige studerende infrastruktur (laboratorier, ), instrumenter (mikroskoper, ), koordinering af indsatsen og kritisk masse penge og mennesker, som forstår, hvad det er vi prøver at gøre!
Du kan få mere at vide ved at søge på nanoteknologi på Internettet. Eller du kan begynde med disse to netsteder (på engelsk): @ http://cordis.europa.eu/nanotechnology for at se, hvad vi laver i Europa @ www.nano.gov for USA (de har et afsnit for børn ( for kids!)
Forresten Nano kommer af det oldgræske ord for dværg. Inden for videnskab og teknologi angiver nano dimensionen 1/1000000000 (og du ved, at kilo betyder 1000).
En nanometer er således en milliardtedel meter (eller en milliontedel millimeter osv.). Det kan skrives om 10-9 meter og forkortes til nm. Et guldatoms radius er 0,14 nm. En halv nanometer er den lineare dimension af et lille molekyle som metan (CH4). Et menneskehår er ca. 100000 gange større.
Vil du vide mere... vil du kontakte os? Send en e-mail til: sophia.fantechi@ec.europa.eu