Introduktion

De små tings videnskab

Nanoteknologi er ikke bare en teknologi. Det er en fælles betegnelse for en lang række metoder, processer og produkter, der allerede i dag bliver brugt inden for mange forskellige områder og i fremtiden udbredes endnu mere. Fordi nanoteknologi egentlig beskriver et størrelsesforhold, er nanoteknologien derfor tværfaglig, og forskere med mange forskellige naturvidenskabelige uddannelser samarbejder på tværs af faggrænser.

Figur 1. Forskellige materialer målt i nanometer
Figur 1. Forskellige materialer målt i nanometer

”Nanos” betyder dværg på græsk, men selvom vi bevæger os nede blandt meget små størrelser, betyder det ikke, at nanoteknologiens muligheder er små eller begrænsede. Tværtimod. Forskere og andre, der arbejder med nanoteknologi, bliver ofte stillet to spørgsmål: ”Hvad er nanoteknologi” og ”Hvad kan det bruges til”?

Det mest korrekte, men også ret upræcise svar på de to spørgsmål er: ”Mange ting”: Bilkatalysatorer, computerchip, sensoren i bilens airbag, madindpakning, pap, kræftmedicin, tandpasta, solceller og biodiesel er alle eksempler på produkter, hvor der allerede i dag bliver anvendt nanoteknologi, og fremtiden vil bringe mange flere.

En nanometer (nm) er en milliardtedel af en meter, det vil sige 0,000000001 meter eller 10-9 meter. Til sammenligning er et vandmolekyle 0,3 nm stort. Bredden af et DNA-molekyle er 2 nm. Et menneskehår er 100.000 nm, og en fodbold er 22 millioner nanometer.  For at blive kaldt nanoteknologi, skal et materiale eller det apparat eller den proces, hvori materialet indgår:
være i nanostørrelse, det vil sige i størrelsesordenen 0,1-100 nm på mindst en led, og/eller - have nye egenskaber, som skyldes dets nanostørrelse. 

Pludselig kunne vi se i nanostørrelse
”Nano” har altså altid været en del af vores hverdag. Grunden til, at teknologien ofte bliver præsenteret som noget helt nyt og menneskeskabt, er, at det først er inden for de sidste 30 år, at vi mennesker for alvor er blevet i stand til at se på nanoskalaen og dermed også bygge og manipulere med materialer i nanostørrelse. 

Læs videre

Nanopartikler har stor overflade i forhold til massen
En terning, der måler 300 nm på hver side indeholder cirka 1 milliard atomer,hvoraf 0,6 % befinder sig på overfladen. En meget mindre terning blot 3 nm på hver side indeholder kun 1000 atomer, men her sidder 50 % på overfladen (figur 4). Denne enorme forøgelse af overfladearealet er skyld i mange nanopartiklers store reaktionsvillighed.

Læs videre

Nanoteknologien krydser faggrænser
Nanoteknologi er mere end bare en teknologi, det er en tilgang til mange typer forskning og produktion, hvor materialers egenskaber på nanoskala giver os mulighed for at skabe produkter med bedre og i mange tilfælde helt nye egenskaber

Læs videre

Nanomekanik
En mekanisk biosensor sladrer om selv små mængder af bestemte biomolekyler, foreksempel bakterier og vira. Biosensoren reagerer på biomolekyler ved at bukke sig. 

Læs videre

Denne tekst er et redigeret uddrag af bogen Nanoteknologiens Horisonter http://www.fysik.dtu.dk/Uddannelse/Nanoteket/Nanoteknologiske-Horisonter

 

 

 

Øvelse: Overfladeareal vs Volumen

Læs videre her

Hvad betyder nano

• Nano- stammer fra det græske nanos, som betyder dværg. 

• I nanoteknologien benytter man måleenheden ’nanometer’, forkortet til ”nm”. 1 nm svarer til en milliarddel meter eller en milliontedel millimeter. Det vil sige, at der går lige så mange nanometer til en meter, som antallet af millimeter fra København til Paris. Et almindeligt hår er ca. 100.000 nanometer i diameter.

• Fordi ’nano’ kun handler om størrelsen, er nanopartikler og nanomaterialer et vidt begreb. Nanopartikler kan laves af alle materialer. 

• Nanoteknologi er ikke kun menneskeskabt. Pollen, viruspartikler og DNA-molekyler er alle eksempler på biologiske nanopartikler. Kroppen er fyldt med naturens nanopartikler.

• Først for 50-60 år siden blev der udviklet elektronmikroskoper, der gjorde det muligt at se ting i nanostørrelse og senere at bygge og manipulere med materialer i nanostørrelse.

Kilde: Professor Peter Bøggild fra Institut for Mikro- og Nanoteknologi på DTU

Hvor småt er småt?

• Hvis man ser på størrelsesforholdet mellem 1 nm og en fodbold svarer det til størrelsesforholdet mellem en fodbold og jordkloden.

• Hvis man forestiller sig, at en rulle med husholdningsfilm i stedet var lavet af nanofilm, kunne den nå hele vejen fra Danmark til Egypten.

Kilde: Professor Peter Bøggild fra Institut for Mikro- og Nanoteknologi på DTU

 


http://www.nanotechacademy.dk/introduktion
13 DECEMBER 2018