Hur kan du förklara f vad som menas med NANOTEKNIK?
Visst minns du att allting består av atomer? En sten, en penna, ett videospel, en tv, en hund och även du består av atomer.
Atomer bildar molekyler eller material. Nanoteknik handlar om att hantera atomer och/eller molekyler för att skapa material, apparater och till och med maskiner.
Ända sedan de första människorna började tillverka saker har vi tagit stora saker (trä, sten, mineraler) för att skaffa eller få fram det vi vill ha. Nu vill vi ta små saker (atomer och molekyler) och sätta ihop dem för att få vad vi vill ha. Det är lite som en byggsats för barn.
En kanot byggdes av ett träd Skulle du göra tandpetare av en trädstam, eller skulle det inte vara bättre att utgå från mindre bitar?
Att ta stora saker har inneburit produktion av saker så noggrant vi kunnat, men har samtidigt medfört mycket avfall eller föroreningar och hög energikonsumtion. Allt eftersom vi blev bättre på tekniken förbättrades precisionen och avfallet/föroreningarna minskade, men grundmetoden förblev densamma.
Att ta små saker innebär absolut precision (ner till en enskild atom!), full kontroll över processer, inget avfall och lägre energiförbrukning (med mindre CO2-utsläpp, lägre växthuseffekt, det kanske du har hört om på tv).
Fördelar med att ta små saker Avståndet mellan mittpunkterna i två fotbollar är större än avståndet mellan mittpunkterna i två nötter mindre betyder närmare (och de möts snabbare!). Man kan lösa socker eller salt snabbare i pulverform och långsammare när det är i form av kristaller eller bitar mindre kan bli mer reaktiv.
Prova den här övningen: Hur många kvadrater har en kub? Om sidan är 1 cm, hur stor är då den totala ytan? Om du skär kuben tre gånger (vertikalt, horisontellt och på tvären), hur många kuber får du då? Om sidan på varje ny kub är 0,5 cm, hur stor är då den totala ytan på de nya kuberna tillsammans? Du kommer att se att om vikten (eller bättre: massan) är densamma innebär många små delar större yta och, för t.ex. socker och salt i vatten, högre reaktivitet.
Forskning om nanoteknik är ett äventyr med särskilt stor utmaning. Många av världens största snillen är engagerade i den. Och vi behöver nu begåvade studenter och forskare mer än någonsin. Vi kan se och flytta atomer Vi kan se och flytta molekyler
Klarar vi det redan? Egentligen inte. Därför behövs mycket forskning. Just nu finns det ändå en del saker vi kan göra: mest inom elektronik, optik och materialkunskap, som t.ex. nanopartiklar, t.ex. sådana som finns i solkräm (använder du solskyddsfaktor 8 eller 20? Det är nanopartiklarna i krämen som absorberar den ultravioletta strålningen så att huden inte bränns).
I framtiden kan de mest saker bli möjliga, t.ex. > mätning med en precision på en atom, > sensorer för att upptäcka farliga ämnen, > elektronik där vi kan använda varje elektron, > membran för separering med mycket hög precision, > material som ändrar egenskaper allt efter behov, > nanomaskiner, > nanorobotar som kan gå in i kroppen för att göra rent eller reparera,...men vi är bara i början. För att lyckas med allt detta måste vi använda våra hjärnor och anstränga oss så mycket vi kan.
Några exempel beträffande material: Textilier som ändrar egenskaper allt efter behov, som t.ex. är svala på sommaren och varma på vintern. Gafflar, skedar, fat, kastruller, kläder, som inte blir smutsiga eller våta - precis som ett lotusblad när man droppar vatten på det. Så småningom kommer du inte att höra mamma säga att du smutsat ner din T-shirt! Kolnanorör kan vara starkare än stål och lättare än plast
... Material som kan laga ditt skelett och dina tänder utan att du märker någon skillnad. Material som är mycket motståndskraftiga och lätta, för tillverkning av bilar, flygplan och rymdfarkoster så att dessa kan färdas längre med mindre energiförbrukning. Mer i framtiden (tänk på att det inte fanns några mobiltelefoner för bara tio år sedan!). Finkornigare material eller material med finare struktur kan bli starkare och lättare
Vad behöver vi för att gå snabbare framåt? Utbildad personal Begåvade studenter Infrastruktur (laboratorier, ) Instrument (mikroskop, ) Samordning av insatserna och en kritisk massa, Kapital Människor som förstår vad vi försöker göra!
För att få veta mer kan du söka på Internet på nanoteknik. Du kan också börja med dessa två webbplatser (på engelska): @ http://cordis.europa.eu/nanotechnology för att se vad vi gör i Europa @ www.nano.gov för USA (och missa inte delen for kids!)
Förresten... Prefixet nano kommer från det gamla grekiska ordet för dvärg. Inom vetenskap och teknik betecknar det storleken en miljarddel (och du vet att t.ex. prefixet kilo betyder tusen).
En nanometer är således en miljarddels meter (eller en miljondels millimeter, osv.). Det kan uttryckas som 10-9 meter och förkortas nm. Radien för en guldatom är 0,14 nm. En halv nanometer är det linjära måttet på en liten molekyl som metan (CH4). Ett hårstrå är ungefär hundratusen gånger större.
För mer information... vill du kontakta oss? Skicka ett e-mail till : sophia.fantechi@ec.europa.eu