Reportage nanotechnologie online

‘Nano, the next dimension’

Als de stok van een blindeman tast de spits van de STM (scanning tunneling microscope) het oppervlak af. Ieder atoom is een hobbel in het landschap. Deze uitvinding uit 1971 vormde het begin van de nanotechnologie.
Zoom
Als de stok van een blindeman tast de spits van de STM (scanning tunneling microscope) het oppervlak af. Ieder atoom is een hobbel in het landschap. Deze uitvinding uit 1971 vormde het begin van de nanotechnologie.

Nanotechnologie heet de techniek van de toekomst te zijn. Maar wat is het nou eigenlijk? En hoe ver zijn de ontwikkelingen? Daar gaat het om in de video “Nano, the next dimension.”

Nobelprijswinnaar en chemicus Jean Marie Lehn (Universiteit Louis Pasteur, Straatsburg) kenmerkt nanotechnologie als een groot gebied van kleine technologie. Die weidsheid maakt het begrip lastig te definiëren. Soms is nanotechnologie materiaalkunde; een andere keer is het chemie, elektronica, biologie of geneeskunde. Eigenlijk is er maar één manier om er een beter beeld van te krijgen en dat is door het zien van voorbeelden. De meest praktische toepassingen komen van de Universiteit van Saarbrücken, waar men met nanodeeltjes verbazingwekkende materialen weet te maken. Onbrandbaar karton, textiel waar water vanaf glijdt als van een eendenrug, autolak waar geen kras op kan komen of een verflaag waar graffiti als natte yoghurt vanaf druipt. Het lijken goocheltrucs, maar het is nanotechnologie, vermomd als materiaalkunde. Het veld begon met de eerste experimenten met de zogenaamde ‘scanning tunneling microscope’, een instrument dat als een blindeman een oppervlak atoom voor atoom aftast en zo het reliëf van een oppervlak in beeld brengt. Al snel bleek dat, als je een atoom kan aftasten, je het dan ook kunt verplaatsen. Er was, dankzij deze uitvinding van Russell D. Young uit 1971, nu een instrument waarmee materie atoom voor atoom gemanipuleerd kon worden. Atomen stapelen is wel een sensationeel idee, maar het schiet niet erg op. Vandaar dat de Franse chemicus Jean Marie Lehn een uitweg zoekt in ‘auto-assemblage’. Dat wil zeggen: de atomen stapelen zichzelf volgens een vooropgezet plan van de ontwerper. “Het proces verloopt spontaan, maar totaal gecontroleerd,” benadrukt Lehn in de video. Via de zelfbouw van materie hoopt Lehn nieuwe materialen en kleine instrumenten te kunnen maken. De Britse Nobelprijswinnaar Harry Kroto (Universiteit van Sussex) kreeg in 1996 zijn prijs, samen met de Amerikanen Richard Smalley en Robert Curl, voor de ontdekking van een voetbalvormig koolstofmolecuul. Liefkozend ook wel de ‘buckyball’ genoemd. Ook dit is nanotechnologie. Daarnaast bestaan er ook nanobuizen. Net als buckyballen zijn ze geheel uit koolstof opgebouwd, maar met een structuur die nog het meest lijkt op een rol kippengaas. “Als het lukt om hier kabels van te maken, zijn ze honderd keer sterker dan staal, maar zijn ze zes keer lichter,” aldus Kroto. Ook de Delftse onderzoeker Cees Dekker duikt op in de film. Zijn methode om nanobuisjes te gebruiken als stroomgeleider ziet eruit als keukenexperiment, maar het lijkt te werken. Nanobuisjes overbruggen de nanokloof tussen twee elekroden. Zo kunnen Dekker en zijn team daadwerkelijk de geleiding van enkele nanobuisjes meten. Nanotechnologie heeft nog steeds de klank van toekomstmuziek. Maar er zijn voldoende concrete voorbeelden om ook aan verdere beloften enige geloofwaardigheid te verlenen. Denk aan superzuinige en felle lampen, batterijen die honderd keer sneller opladen of aan nanocapsules die medicijnen daar in het lichaam brengen waar ze nodig zijn. De nanotechnologie is hard bezig om de science-fiction in te halen. Jos Wassink DVD NANO, The next dimension, European Commission, Research Directorate-General 2002