Hvad er nanoteknologi?

I middelalderen, filosoffer forsøgte at omdanne basismaterialer til guld i en proces kaldet alkymi. Selvom deres bestræbelser viste sig at være resultatløse, den pseudovidenskabelige alkymi banede vejen til den virkelige videnskab om kemi. Gennem kemi, vi lærte mere om verden omkring os, herunder det faktum, at alt stof er sammensat af atomer. Atomtyperne og måden, hvorpå disse atomer går sammen, bestemmer et stoffs egenskaber.

Nanoteknologi er en tværfaglig videnskab, der ser på, hvordan vi kan manipulere stof på molekylært og atomært niveau. At gøre dette, vi skal arbejde på nanoskala - en skala så lille, at vi ikke kan se den med et lysmikroskop. Faktisk, et nanometer er kun en milliarddel af en meter i størrelse. Atomer er stadig mindre. Det er svært at kvantificere et atoms størrelse - de har ikke en tendens til at holde en bestemt form. Men generelt set et typisk atom er omkring en tiendedel af en nanometer i diameter.

Men nanoskalaen er, hvor den er. Det er fordi det er omfanget af molekyler. Ved at manipulere molekyler, vi kan lave alle mulige interessante materialer. Men som gamle alkymister, vi ville ikke gøre store fremskridt med at skabe guld. Det er fordi guld er en grundlæggende element - du kan ikke bryde det ned i en enklere form.

Vi kunne lave andre interessante stoffer, selvom. Ved at manipulere molekyler til at danne bestemte former, vi kan bygge materialer med fantastiske egenskaber. Et eksempel er et carbon nanorør. For at oprette et carbon nanorør, du starter med et ark grafitmolekyler, som du ruller sammen til et rør. Molekylernes orientering bestemmer nanorørets egenskaber. For eksempel, du kan ende med en leder eller en halvleder. Rullet den rigtige vej, carbon nanorøret vil være hundredvis af gange stærkere end stål, men kun en sjettedel af vægten [kilde:NASA].

Det er kun et aspekt af nanoteknologi. En anden er, at materialer ikke er de samme på nanoskalaen, som de er i større skalaer. Forskere ved det amerikanske energiministerium opdagede i 2005, at guld skinner anderledes på nanoskalaen, end det gør i bulk. De bemærkede også, at materialer besidder forskellige egenskaber ved magnetisme og temperatur på nanoskalaen [kilde:US Department of Energy].

Fordi videnskaben omhandler de grundlæggende byggesten i materie, der er utallige applikationer. Nogle virker næsten dagligdags - nanopartikler af zinkoxid i solcreme giver dig mulighed for at sprede en gennemsigtig lotion på din hud og forblive beskyttet. Andre lyder som science fiction - læger forsøger at bruge proteinhylstre fra vira til at levere små mængder medicin til behandling af kræft. Når vi lærer mere om, hvordan molekyler fungerer, og hvordan man manipulerer dem, vi vil ændre verden. De største afsløringer kommer fra de mindste kilder.

Lær mere om nanoteknologi ved at følge linkene på den næste side.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer nanoteknologi
• Hvordan kunne guld redde mit liv?
• Sådan fungerer Moores lov
• Kan nanoskopiske maskiner manipulere atomer?
• Sådan fungerer Nanorobots
• Sådan fungerer Nanowires

Flere store links

• Nanotube -webstedet

Kilder

• Berkeley Lab. "Har du nogensinde undret dig over nanoworldens usynlige vidundere?" (25. marts, 2010) http://www.lbl.gov/wonder/louie.html
• Cortie, Michael B. "The Weird World of the Nanoscale Gold." Guldbulletin. Vol. 37, Nr. 1-2. s. 12-19. 2004.
• Økologen. "Lovende verden, eller koster jorden? "bind 33, Udgave 4. Pp. 36-39. Maj 2003.
• McGregor, Steve. "Gulds glitter er ikke det samme på nanoskalaen." Det amerikanske energiministerium. 3. januar, 2006. (25. marts, 2010) http://www.anl.gov/Media_Center/News/2006/news060103.html
• Michigan State University. "Webstedet Nanotube." 11. januar, 2010. (25. marts, kl. 2010) http://nanotube.msu.edu/
• NASA. "NASA/Rice University Workshop om SWNT -vækstmekanismer." 17. marts 2003. (25. marts, 2010) http://mmptdpublic.jsc.nasa.gov/jscnano/background.htm
• Sage Crossroads. "Nanoteknologi:Fortid, Nuværende og fremtid. "21. april, 2004. (25. marts, 2010) http://www.sagecrossroads.net/webcast22