Nanoteknologi

Frå Wikipedia – det frie oppslagsverket
Gå til: navigering, søk
Karbonnanorøyr er eit døme på nanoteknologi.

Nanoteknologi er vitskapen om og den teknologiske utnyttinga av strukturar i storleiksorden 0,1-100 nm, det vil seia 10-10-10-7 m, særleg innan fysikk, kjemi og medisin.

Karakteristikk av nanoteknologi[endre | endre wikiteksten]

I dette storleiksområdet er strukturane for store og inneheld for mange partiklar til å bli forklart ut frå enkle atommodellar. Samtidig er dei for små til å bli forklart av klassiske teoriar, slik som klassisk termodynamikk, klassisk elektromagnetisme og newtonsk fysikk. Ein studerer difor nanoteknologi frå to kantar; anten nedanfrå, ved å ta utgangspunkt i molekylær kjemi og fysikk for så å byggje strukturane større og meir komplette, eller ovanfrå, ved å ta utgangspunkt i klassiske, makroskopiske modellar, men med tillegg av kvanteeffektar og andre brot på makroskopisk naturvitskap.

Nanoteknologi er tverrfagleg av natur, og uttrykket vert nytta i fysikk, kjemi, biologi, medisin og materialvitskap. Desse felta har alle kvar for seg over lengre tid drive med forsking og bruk på nanonivå. Dei siste åra er alt nanorelatert samla i eitt uttrykk på tvers av faggrenser. Nytt er også ei dreiing av fokus frå grunnforsking til praktisk, anvendt vitskap.

I dei seinare åra har interessa for og arbeidet med nanoteknologi auka monaleg. Mykje innan eksisterande teknologi må ned på nanonivå for å kunne bli utvikla vidare, samtidig som det finst ei heil rekkje nye typar nytte.

Det finst fleire eksempel på nanoteknologi som er i bruk i dag:

  • Innan elektronikken har ein til no operert på mikronivå (altså over 100 nm), men i kampen for å gjere komponentane snøggare og strukturane mindre, har ein gått over til nanonivå. Dei nyaste transistorane har no ein linjestorleik på 22 nm (Mai 2011).[1]
  • Genteknologien innan biologi og medisin, som er eit felt i stor vekst, opererer naturleg på nanonivå.
  • Kjemien og materialvitskapen har i lengre tid vore i stand til å utforma stoff og strukturar nesten atom for atom og molekyl for molekyl. Det nye no er at teknikkane er blitt betre og strukturane som kan lagast større og meir kompliserte.

Kva finst på nanonivå[endre | endre wikiteksten]

Årsaka til at nanonivået er så interessant er at mange strukturar i naturen er nettopp i denne storleiksordenen:

I tillegg finst fenomen som opptrer berre på nanonivå

Nytte av nanoteknologi[endre | endre wikiteksten]

Det er fleire forskingsmiljø som nyttar nanoteknologi i dag og viser veg for framtidig bruk. Teknologien vert nytta fleire stadar enn det som ein kan leggje i ei enkel liste. Det må òg nemnast at teknologien vert nytta i mange ulike stadier. Noko finst allereide, men kan gjerast betre med nanoteknologi, andre er heilt nye (og kan dermed risikere å aldri bli noko av).

Nytte innan fysikken[endre | endre wikiteksten]

Innan fysikken nyttar ein i hovudsak nanoteknologi i fire emne: elektronikk, magnetisme, optoelektronikk og mekanikk.

Nytte innan kjemien[endre | endre wikiteksten]

I kjemien er fokus på utforming av nye typar material og på auka produktivitet i kjemiske reaksjonar.

  • Snøggare kjemiske reaksjonar, pga. auka reaksjonsoverflate
  • Nye stoff med betre mekaniske eigenskapar, t.d. polymerar og karbon-nanorøyr
  • Krystallar med nanostrukturar som vertsstad for kjemiske reaksjonar
  • Krystallar med nanostrukturar til lagring av t.d. hydrogen
  • Gass-sensorar

Nytte innan medisin[endre | endre wikiteksten]

Ein tenker seg at medisin skal nytte teknologien som er utvikla frå kjemi og fysikk. Nytta kan delast i to grupper: i og utanfor kroppen. Bruk av nanoteknologi utanfor kroppen vil bli viktigast i første omgang.

Nytte utanfor kroppen:

  • Betre og snøggare kjemisk medisinproduksjon
  • Snøggare datamaskiner til diagnostikk i t.d. MR
  • Separering av stoff på nanonivå til diagnostikk
  • Nøyaktige sensorar utanfor kroppen, t.d. av magnetfelt i hjartet.

Nytte inni kroppen:

  • Mindre sensorar som kan trenge inn utan å gjere skade
  • Medisin eller sporstoff som kan trenge inn i dei minste blodårer eller inn i celler.

Historie[endre | endre wikiteksten]

Det som i dag vert kalla nanoteknologi vart første gong omhandla i ein tale som Richard Feynman (There's Plenty of Room at the Bottom) heldt i 1959. Sjølve omgrepet vart først definert i 1974 i eit skriv av Norio Taniguchi (N. Taniguchi, On the Basic Concept of 'Nano-Technology', Proc. Intl. Conf. Prod. Eng. Tokyo, Part II, Japan Society of Precision Engineering, 1974.)

I 1980-åra utvida Dr. Eric Drexler omgrepet mykje og dette vart skildra i bøkene Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology og Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation, (ISBN 0-471-57518-6). Vår forståing av omgrepet kjem i stor grad frå Drexler.

I dag er nanoteknologi nytta i dei fleste naturvitskaplege forskingsmiljø, og mange meiner at dette vil gjere mykje meir med verda enn den industrielle revolusjonen eller informasjonsteknologien gjorde i dei førre århundra.

Utdanning innan nanoteknologi[endre | endre wikiteksten]

Bakgrunnsstoff[endre | endre wikiteksten]

Commons-logo.svg Commons har multimedia som gjeld: Nanoteknologi

Norske sider:

Kjelder[endre | endre wikiteksten]

Referansar[endre | endre wikiteksten]

  1. PDF-presentasjon ved intel.com