Hvad er de forskellige nanoteknologimaterialer?

Nanoteknologimaterialer bygger genstande mellem 1 og 100 nanometer, med et enkelt nanometer svarende til en milliarddel meter. I det væsentlige er alle materialer, der findes i naturen, konstrueret på nanoskala, men genstande, der er manipuleret af mennesker på molekylært niveau for at bygge noget nyt, udgør nanoteknologimaterialer. Det bedste tidlige eksempel på denne teknologi er en nanorør af kulstof, fremstillet ved at ændre dimensioner af kulstofmolekyler til et bikagegitter. Carbon-nanorør skaber et grafitplade, der er markant lettere og stærkere end stål. Produkter som cykelrammer, batterier og tennisracket er eksempler på, hvad der kan fremstilles kulstof nanorør.

Et almindeligt eksempel på nanoteknologimaterialer er titandioxid, der manipuleres til at skabe produkter såsom solcreme, der blokerer ultraviolette (UV) stråler, mens de stadig giver mulighed for en solbrun. Et andet vigtigt produkt fra titandioxid er et solcellepanel, der intensiverer den energi, der modtages fra sollys, hvilket skaber en mere effektiv og kraftfuld energikilde. Forskere har fundet, at zinkoxid er et andet eksempel på nanoteknologimaterialer med lignende fordele som titaniumoxid, herunder evnen til at blokere UV-stråler og intensivere virkningerne af lysfangst i solcellepaneler.

Både sølv- og guldpartikler er kraftfulde nanoteknologimaterialer, der tilbyder nye løsninger i en lang række industrier. For eksempel er sølv-nanopartikler blevet trompetbaseret som løsningen på alt fra bedre tandpasta til en mulig kur mod infektionssygdomme. Guld nanopartikler har også potentielt vigtige medicinske anvendelser, fra at opdage kræft i tidlige stadier til at hærde gigt. Både sølv- og guld-nanopartikler kan bruges til elektronisk ledningsføring, hvilket giver større fleksibilitet og kraft end traditionelle metoder.

Mange nanoteknologimaterialer kommer også fra mere almindelige kilder. Lerpartikler manipuleret på nanoniveau skaber en stærkere polymer, der også er lettere og mere modstandsdygtig over for temperaturer. Generelt kan lerbaserede polymerer bruges til beklædning, husholdningsartikler og bildele. Byggeindustrien undersøger måder at forbedre almindelige genstande som cement og glas for at skabe nye materialer, der er mere energieffektive, lettere at fremstille og mere miljømæssigt bæredygtige.

Mange nanoteknologimaterialer har været kontroversielle. Manipulering af materialer på molekylært niveau fører til muligheden for toksicitet af både materialerne selv og biproduktet. Andre bekymringer er energiforbrug ved at skabe materialerne og det faktum, at de endnu ikke har beviset, at de holder op i tide. På trods af dette udvikles nanoteknologimaterialer på grund af løftet om større innovation inden for elektronik, tekstiler, fremstilling og deres potentielt revolutionerende effekt på medicin.