Hva er nanoteknologi?

“Nano” er et ord som slenges mye rundt og gir både positive og negative assosiasjoner. Du har kanskje hørt om nanosølv som gir deg luktfrie sokker? Eller smarte nanomedisiner som skal kunne kurere mange sykdommer? Nanoteknologi er det hurtigst voksende fagområdet ved veldig mange universiteter, og ved NTNU finnes det et eget sivilingeniørstudie som har dette som hovedfokus. Hvorfor er det så stor interesse i dette feltet, og hva gjør det så spennende å studere denne nye vitenskapen?

Nano hva?

Én nanometer er veldig lite, faktisk bare en milliardel av en meter. Dette er en størrelse som er umulig å forestille seg direkte. En måte man kan tenke på det er hvis man forestiller seg hele jordkloden, og sammenlikner den med en fotball. En typisk nanopartikkel, som er litt større enn én nanometer, er like liten i forhold til fotballen som fotballen er i forhold til jordkloden. Dagens bruk av ordet nanoteknologi spenner om alt man kan manipulere  og strukturere på dette størrelsesnivået. Det kan være snakk om bittesmå nanopartikler, men det kan også være lange, tynne tråder eller til og med mye større ting, så lenge de har en slags indre struktur som man kan gjøre noe med for å endre egenskapene til tingen.

For det er det nanoteknologi egentlig handler om – man vil gjøre endringer i egenskapene eller utnytte nye egenskaper ved å designe på nanonivå. Veldig mye både i naturen og i moderne teknologi er bygget opp på nanoskala, alt fra proteiner inni celler til transistorene i PC-en din – det som er nytt med nanoteknologi er at man kan jobbe med systemene på denne skalaen på en ny og mye smartere måte. Dette har blitt hjulpet på vei av veldig mange forskjellige disipliner. På den ene siden har man kraftige mikroskoper og instrumenter som både kan se, måle og manipulere ting på nanonivå. På den andre siden har man metoder som kommer hentet inn fra andre vitenskaper som gjør at man kan gjøre relativt enkle grep for å påvirke hvordan ting blir seende ut på nanonivå. Det er kombinasjon av alle disse som gir nanoteknologi.

Tverrfaglighet

Dette er litt av nøkkelen til hvorfor nanoteknologi er både nytt og veldig spennende – den er tverrfaglig helt fra begynnelsen av. En nanoteknolog vil trenge innsikt i mange forskjellige egenskaper hos systemene hun jobber med. Her kommer for eksempel kjemi, materialer, fysikk, elektronikk, fabrikasjon, bioteknologi og mange andre felt godt med. Nanoteknologistudiet ved NTNU er bygget opp rundt denne modellen ved å ruste studentene med nødvendig kunnskap for å tenke på en grunnleggende tverrfaglig måte, samt bruke teknikker fra mange felt for å utrette det man ønsker. Etter to år på studiet velger man én av tre spesialiseringer: Nanoelektronikk, nanoteknologi for materialer, energi og miljø, eller bionanoteknologi. Selv om hver retning har et område den fokuserer på er forskjellene mindre enn likhetene, og det å kunne utnytte kunnskapene man har om systemer på nanonivå er viktig i alle retningene. Likevel kan man ha vidt forskjellige mål i de tre studieretningene og i videre arbeid.

Hva man vil oppnå

For hva ser man egentlig for seg at man kan utrette med nanoteknologi? Mulighetene er uante, veldig mye av arbeidet som skjer på feltet i dag er preget av mange gode idéer og uforutsette oppdagelser. Kanskje man kombinerer innsikt fra kjemi og elektronikk til å lage raske datamaskiner av molekyler i stedet for kompliserte metallstrukturer? Eller kanskje man lager et system for å fullstendig analysere en blodprøve på sekunder – noe som krever innsikt mange forskjellige fagfelt og hvordan man kan kombinere disse sammen. Eller vil man lage superlette og billige solceller og batterier for et mer soldrevet samfunn? Det er allerede mange personer og ressurser dedikert til disse og andre idéer. Bedriftene følger også på etterhvert som de øyner mulighetene nanoteknologi tilbyr i forskjellige industrier.

Lykke til med studievalget!

Lenker

Fagplanen til nanoteknologistudiet samt informasjon om fagene man har og kan velge: www.nanowiki.no
Sider som viser noe av aktiviteten og mulighetene innen nanoteknologi: www.nanowerk.com, www.nano.gov
NTNUs helt nye renromsfasiliteter for nanoteknologisk forskning: www.ntnu.no/nanolab

 

Av Kai Müller Beckwith