Svar:
Hej Duc! De senare är mycket omfattande frågor så du får nöja dig med länkförslag som svar. Allmänt kan man säga att nanoteknik är lite överreklamerad. Allt tenderar att kallas nanoteknik för att det skall få forskningsanslag. Det är risk att man skapar en "nanobubbla" i likhet med 90-talets IT-bubbla, se länk 2.

Nanoteknik framställs som lösningen på alla problem och det satsas mycket pengar på forskning i nanoteknik. En del av forskningen leder säkert till användbara produkter men mycket är överdrivet "hype". Förr eller senare måste någon våga säga att 'Kejsaren har ju inga kläder!'.

Enligt Nationalencyklopedin är nanoteknik ett 'brett teknikområde som konstruerar och utnyttjar objekt mindre än ca 100 nanometer' (vilket är nästan allt som har med grupper av atomer att göra) medan nanofysik är mycket mer begränsat till 'fysik för objekt som är ungefär 1–100 nanometer stora och som alltså består av ett relativt begränsat antal atomer (typiskt några tusen), varför även kvantfysikaliska effekter kan uppträda.'


Men när det t.ex. gäller att göra elektronikchips mindre och att öka lagringstätheten i minnen, så är det ingen tvekan det har framtiden för sig. Utvecklingen inom bionanoteknik är också mycket lovande. Bilden nedan visar storleken på olika föremål och var nanovärlden hör hemma.

Plenty of Room at the Bottom är en föreläsning från 1959 av nobelpristagaren Richard Feynman. Denna föreläsning anses vara nanoteknikens födelse. Även om inte allt som Feynman förutspådde 1959 är möjligt i dag, så är det utan tvekan en mycket framsynt bild han målar.

Ja, kläder man kan spilla på finns att köpa påstås det, men jag kan inte säga var. De har demonstrerats på utställningar. En ytterligare förutsättning för att de skall finnas att köpa är att man kan tillverka och sälja dem med förtjänst. De får inte vara alltför dyra då! Det finns medel att impregnera kläder, glasrutor mm på webben. De kan vara bra men också en fullständig bluff!

Börja med att studera How Nanotechnology Works (tyvärr på engelska). Broschyren Nanoteknik - innovation för framtiden är mycket omfattande men lättillgänglig och bra.

Vad gäller risker är nog det mest farliga att man får i sig nanometerstora partiklar (aerosoler). Dessa bildas emellertid i många andra sammanhang (t.ex. från bildäck med dubbar), så detta är inte ett specifikt nanoteknikproblem. Nanoteknik innehåller lite information om miljörisker.

Se även Resurscentrums länksamling: Nanoteknik.

/Peter E 2006-10-27

Svar:
Hej Susanne och kompis! Börja med att läsa tidigare svar och länkar i dessa: nanoteknik.

Problemet med att svara på ovanstående frågor är att definitionen av en nanopartikel är så generell: det är helt enkelt en partikel som är av storleksordningen 1-100 nm. En atom är c:a 0.1 nm, så en nanopartikel innehåller många atomer. Det kan även molekyler göra - molekyler kan vara lika stora som nanopartiklar - men molekyler är inte nanopartiklar eftersom de har en exakt struktur.

För många av nanopartiklarnas speciella egenskaper är det storleken som har betydelse. Om man har ett material i stora klumpar och samma material i form av nanopartiklar, så kan de ha helt annorlunda egenskaper. Anledningen är att nanopartikeln har mycket yta (A) i förhållande till volymen (V) eller massan. Förhållandet blir

A/V = (4pr²)/(4pr³/3) = 3/r

Nanopartiklar har alltså väldigt mycket yta i förhållande till massan, och det är delvis detta som gör dem så speciella, eller som det uttrycks i Wikipedia-artikeln Nanoparticle:

The interesting and sometimes unexpected properties of nanoparticles are therefore largely due to the large surface area of the material, which dominates the contributions made by the small bulk of the material.

1 Detta illustreras bra av nedanstående bild (från länk 1 där den finns i en animerad version). En glasyta är i mikroskopisk skala faktiskt ganska skrovlig även om den för blotta ögat ser jämn ut. I den övre vänstra bilden ser man hur vattnet (med eventuella smutspartiklar) fastnar i springorna. I den högra bilden visas vad som händer om vi täcker glasytan och springorna med nanopartiklar: en vattendroppe får inget fäste utan glider av rutan.

Egenskaper som gör nanopartiklar bra för ändamålet: de är små och kan komma in i små springor, de kan (också dett pga sin storlek) binda bra med molekylbindningar till det underliggande materialet och slutligen kan man välja ett material för nanopartiklarna som inte binder bra till vatten.

2 Ni tänker antagligen på neodynium-magneter, se Neodymium_magnet. Jag tror inte det är nanopartiklarna som sådana som orsakar den höga fältstyrkan i dessa magneter. Det är tillverkningstekniken (som antagligen är hemlig) som involverar nanopartiklar.

3 Som sagt, egenskaperna och därmed farligheten kan variera beroende på vad nanopartiklarna är gjorda av. Fria nanopartiklar har ju p.g.a. sin storlek egenskapen att de kan ta sig in överallt (lungor, blodomlopp, t.o.m. celler) och därmed vara skadliga. Vi skall emellertid komma ihåg att i många tillämpningar av nanoteknik finns det inga fria nanopartiklar i produkten utan bara i tillverkningsprocessen. Neodynium-magneter (punkt 2 ovan) är ju inte farliga eftersom nanopartiklarna är väl inkapslade, t.ex. i nickel.

Lycka till med rapporten!

/Peter E 2010-04-30