Wat is nanotechnologie?
Nanotechnologie is de wetenschappelijke, theoretische en technische discipline geassocieerd met technologische constructies waarvan de afmetingen worden gemeten in nanometer, of miljardste van een meter. Een voorbeeld hiervan is de studie en toepassing van koolstofnanobuisjes, kleine buisjes koolstof van enkele nanometers (ongeveer 1 / 50.000ste van de breedte van een mensenhaar) lang, met lengten variërend van enkele tientallen nanometers tot enkele millimeters. Koolstofnanobuisjes zijn het sterkste en stijfste materiaal dat tot nu toe op aarde is ontdekt, 500 keer sterker en tien keer lichter dan staal.
Om de waarde van nanotechnologie te waarderen, moet men zich realiseren dat vrijwel alle technologie in de geschiedenis van de beschaving is gebouwd in volledige onwetendheid over de eigenschappen op nanoschaal. Deze eigenschappen hebben echter een enorme invloed op de bulkkenmerken van een materiaal op macroschaal. Moderne metalen pantsers hebben bijvoorbeeld meestal triljoenen kleine nanoschaalgaten en vervormingen erin, vanwege de onnauwkeurigheid van het productieproces. In totaal verminderen deze kleine gaten de sterkte van het materiaal aanzienlijk, waardoor het gemakkelijker wordt om door een kogel of explosie te worden gepenetreerd. Als het pantser met precisie op nanoschaal zou worden vervaardigd, zou het meerdere malen effectiever kunnen worden gemaakt. Het bestuderen van dergelijke eigenschappen valt onder het domein van de nanotechnologie.
Naast het werken aan het sterker of nuttiger maken van bulkmaterialen, richt nanotechnologie zich ook op kleine machines of structuren. De transistors in de computer die u momenteel gebruikt, zijn bijvoorbeeld waarschijnlijk minder dan 50 nanometer van elkaar verwijderd, ontworpen om hun beschikbare ruimte te maximaliseren. In de nabije toekomst zullen circuitontwerpen tegen de grenzen van miniaturisatie beginnen te duwen met behulp van het huidige paradigma, waardoor een overstap naar een andere aanpak wordt gedwongen. Wetenschappers in nanotechnologie bestuderen precies dat en miljarden dollars worden elk jaar in het veld gestort.
Het uiteindelijke doel van nanotechnologie is nauwkeurige controle van de structuur van materie. Met het ultieme nanotechnologische productieapparaat zou men vuil kunnen omzetten in fijne steaks, met behulp van netwerken van manipulatoren op nanoschaal die de koolstofmoleculen in het geschikte patroon herschikken. De atomen in beide zijn hetzelfde - veel koolstof - alleen hun opstelling is anders. Geavanceerde nanotechnologie kan ons in staat stellen medische apparaten op nanoschaal te bouwen die door onze slagaders zwemmen, waardoor tandplak wordt verwijderd en weefselschade wordt hersteld. Zulke machines kunnen ons ooit toelaten om voor onbepaalde tijd te leven, simpelweg door de schade veroorzaakt door veroudering te herstellen voordat het de kans heeft zich op te hopen en dodelijk te worden.