Hoe leg ik uit wat NANOTECHNOLOGIE is?

Je weet toch nog dat alles uit atomen is opgebouwd? Een steen, een pen, een videospelletje, een TV, een hond en ook jijzelf zijn uit atomen opgebouwd. * * 1) A picture of atomic structure from the “Clipart/Science/Symbols”, page 271: Glucosec 2) A picture of a dog, from “Clipart/Animal/Pets”, page 14: Pet00014 The picture 1 over the arrow and the picture 2 under it.

Atomen vormen moleculen of materialen. Nanotechnologie is gebruik maken van atomen en/of moleculen om materialen, gereedschappen of zelfs machines te produceren. * * 1) A picture of an atomic structure, from “Clipart/Sciences/Symbols”, page 270: Atom2 2) A picture showing a transformation, from “Clipart/Communication/Callout”, page. 52: Burst_02 3) A picture of a computer, from “Clipart/Computer/CPU”, page 60: Nwage363 In the crescent order: Picture 1, 2 and 3 between the arrows.

Toen de eerste mensen. begonnen “dingen” te maken, gingen Toen de eerste mensen begonnen “dingen” te maken, gingen zij uit van “grote dingen” (hout, steen, ertsen) om daarmee het gewenste resultaat te krijgen. Nu willen wij ermee beginnen uit te gaan van“kleine dingen” (atomen en moleculen) om het gewenste resultaat te krijgen. Het lijkt wel een kinderspel. 1) A picture of mountains, from “Clipart/Travel/Miscellaneous”, page 325: Nwagg040 2) A picture of prehistoric tools, from “Clipart/Prehistoric/Miscellaneous”, page 264: Sa_tools

Kano’s werden gemaakt van een boom… Zou je voor tandenstokers ook willen beginnen met een hele boomstam, of lijkt het je beter met iets kleiners te beginnen? FIRST PART 1) A picture of a tree, from “Clipart/Trees”, page 327: Tree12 2) A picture of a canoe, from “Clipart/Transportation/Boats”, page 313: Canoe2 SECOND PART 3) A man, from “Clipart/People/Humorous”, page 219: Peek 4) A picture of a question mark, from “Clipart/Communication/Education”, page 53: Key02

Toen we uitgingen van “grote dingen” konden we daarmee dingen produceren met de grootste precisie die op dat moment mogelijk was, maar daarbij werd tegelijkertijd een hele hoop afval of vervuiling geproduceerd en een hoop energie verbruikt. Naarmate onze technologie beter werd, werd ook de precisie beter en was er minder afval/vervuiling, maar het was nog steeds dezelfde aanpak. * 1) A picture of garbage, from “Clipart/Environment/Destruction”, page 83: Garbage1

Als we uitgaan van “kleine dingen” beschikken we over absolute precisie (tot op één atoom!) en volledige controle over de processen, produceren we geen afval en verbruiken we minder energie (met minder CO2, minder broeikasgassen, … misschien heb je hierover op TV gehoord). * 1) a picture of the world, from “Clipart/Maps/Miscellaneous”, page 171: Wrldnhnd

Waarom is van “kleine dingen“ uitgaan beter? De afstand tussen de middelpunten van twee voetballen is groter dan de afstand tussen de middelpunten van twee nootjes kleiner betekent dus ook dichterbij (en sneller samen te voegen!) Suiker of zout lost sneller op wanneer het in poedervorm is en trager wanneer het in de vorm van kristallen of blokken is kleiner kan inhouden dat de reactiesnelheid wordt vergroot * * * 1) A picture of a cup of coffee, from “Clipart/Food/Drinks”, page 116: Cofemug

oPgave eens: Probeer deze Hoeveel vlakken heeft een kubus? Wanneer elke ribbe 1 cm bedraagt, wat is dan het totale oppervlak? Wanneer je de kubus driemaal doorsnijdt (verticaal, horizontaal en door de lengte) hoeveel kubussen heb je dan? Elke ribbe van al die nieuwe kubussen bedraagt nu 0,5 cm; wat is nu de totale oppervlakte van alle nieuwe kubussen? Nu zul je zien dat bij een bepaald gewicht (of beter, massa) “kleiner” meer oppervlakte betekent, en bijvoorbeeld suiker en zout in water sneller oplossen. * * * * 1) A picture of dice, from “Clipart/Leisure/Games”, page 155: Dice_1

geleerden ter wereld zijn ermee bezig. En meer dan ooit hebben we Onderzoek naar nanotechnologie is een uitdaging, een echt avontuur. Veel van de knapste geleerden ter wereld zijn ermee bezig. En meer dan ooit hebben we behoefte aan briljante studenten en wetenschappers. * 1) A Picture of “thoughts”, from “Clipart/Communication/Callout”, page 52: Thought3 2) A picture of Einstein, from “Clipart/Portraits/Historical”, page 248: Einstei1 Wij kunnen atomen zien en verplaatsen Wij kunnen moleculen zien en verplaatsen

Kunnen we dit al. Nee, nog niet echt Kunnen we dit al? Nee, nog niet echt. Daarvoor is nog veel onderzoek nodig. Toch kunnen we nu al een paar dingen: vooral op het gebied van elektronica, optica en materiaalkunde, zoals nanodeeltjes, die onder andere in zonnecrème worden gebruikt (Gebruik jij factor 8 of factor 20? Het hangt van de hoeveelheid nanodeeltjes af of er voldoende ultravioletstraling wordt tegengehouden om je huid niet te verbranden). * * 1) A Picture showing a cat on the beach, from “Clipart/Travel/People”, page 327: Nwage033

In de toekomst zien wij mogelijke toepassingen opdoemen die echt zijn, zoals: metingen met een precisie tot op één atoom; sensoren om gevaarlijke stoffen te detecteren; elektronica waarbij gebruik kan worden gemaakt van ieder individueel elektron; membranen voor de scheiding van stoffen met zeer hoge precisie; materialen waarvan we de eigenschappen naar behoefte kunnen beïnvloeden; nanomachines; nanorobotten die in je lichaam worden ingebracht om daar schoonmaak- of reparatiewerkzaamheden uit te voeren; ...maar we staan nog maar aan het begin. Om dit alles te bereiken moeten we ervoor zorgen dat onze hersens en onze inspanningen zo goed mogelijk worden gebruikt. fantastisch

Nanobuisjes van koolstof kunnen sterker zijn dan staal en lichter Sommige voorbeelden op het gebied van materialen: textiel waarvan de eigenschappen kunnen worden veranderd afhankelijk van onze behoeften, bijvoorbeeld om ons koel te houden in de zomer en warm in de winter; vorken, lepels, borden, potten, kledingstukken, … die niet vies of nat worden - net zoals een lotusblad waar je een waterdruppel op laat vallen; je zult dus nooit meer moeder horen klagen dat je je shirt weer vies hebt gemaakt! * * 1) A picture of a walking guy, from “Clipart/People/Humorous”, page 221: Walking 2) A picture of a sun, from “Clipart/Weather”, page 331: Kkchld88 3) A picture of a cold weather, from “Clipart/Weather”, page 331: Kkchld85 Nanobuisjes van koolstof kunnen sterker zijn dan staal en lichter dan plastic

Materialen voor het repareren van je ... Materialen voor het repareren van je botten en tanden, en wel zo dat het verschil niet te zien is; Materialen die heel sterk en heel licht zijn voor het maken van auto’s, vliegtuigen en ruimtevaartuigen die langer kunnen reizen en veel minder energie verbruiken; en nog meer in de toekomst (denk erom dat mobiele telefoons zo’n tien jaar geleden niet eens bestonden!). * * 1) A Picture of a shark smiling, from “Clipart/Dental/Miscellaneous”, page 75: Shrkbrsh * Materialen met een kleinere struktuur of kleinere korrelgrootte kunnen sterker en lichter zijn

snel vooruitgang te boeken? Wat hebben we nodig om snel vooruitgang te boeken? goed opgeleid personeel, briljante studenten, infrastructuur (laboratoria, …), instrumenten (microscopen, …), coördinatie van inspanningen en een “kritieke massa”, geld, en mensen die begrijpen waar we mee bezig zijn! * * * * 1) A picture of a guy surprised, from “Clipart/People/Humorous”, page 220: Surprguy 2) A picture of an idea, from “Clipart/Communication/Callout”, page 52: Goodidea * *

Om hier meer over te weten, kun je op het Internet gaan zoeken door het trefwoord “nanotechnologie” in te tikken. Of begin op één van deze twee websites (in het Engels): http://cordis.europa.eu/nanotechnology om te zien wat we in Europa doen, www.nano.gov om te zien wat ze in de VS doen (vergeet niet te kijken naar het onderdeel “voor kinderen” !)

Overigens ... Het voorvoegsel “nano” komt van het oude Griekse woord voor “dwerg”. In wetenschap en techniek wordt hiermee aangegeven dat iets één miljardste bedraagt (net zoals het voorvoegsel “milli” wordt gebruikt voor één duizendste). * 1) A picture of a temple, from “Clipart/Travel/Fantasy”, page 322: Acrop *

Eén nanometer is dus één miljardste van een meter of één miljoenste van een millimeter enz.). Dit kan worden geschreven als 10-9 meter en afgekort als nm. De straal van één goudatoom bedraagt 0,14 nm. Een halve nanometer komt overeen met de grootte van een kleine molecule zoals methaan (CH4). Een menselijk haar is ongeveer honderdduizend keer groter. * * * 2) A picture of a methan molecule, from “Clipart/Science/Symbols”, page 271: methan_b

Voor meer inlichtingen … … wil je kontakt met ons opnemen? Stuur dan een e-mail naar: sophia.fantechi@ec.europa.eu 3) A picture of an e-mail, from “Clipart/Communication/Mail”, page 56: Email 4) A man, from “Clipart/People/Humorous”, page 219: Peek