Hva er nanoteknologi?

Nanoteknologi er de vitenskapelige, teoretiske og tekniske fagdisipliner assosiert med teknologiske konstruksjoner hvis dimensjoner måles i nanometer, eller milliarddeler av en meter. Et eksempel er studiet og anvendelsen av karbon-nanorør, bittesmå rør med karbon noen få nanometer (omtrent 1/50 000 av bredden på et menneskehår) lange, med lengder fra noen titalls nanometer til noen få millimeter. Karbon nanorør er det sterkeste og stiveste materialet som ennå er oppdaget på jorden, 500 ganger sterkere og ti ganger lettere enn stål.

For å sette pris på verdien av nanoteknologi, må man innse at praktisk talt all teknologi i sivilisasjonens historie har blitt konstruert i full uvitenhet om dens nanoskalaegenskaper. Imidlertid har disse egenskapene en enorm innflytelse på bulkegenskapene til et materiale på makroskalaen. For eksempel har moderne metalliske rustninger vanligvis billioner av små nanoskalahull og deformasjoner i seg, på grunn av upresisjonen av produksjonsprosessen. Til sammen reduserer disse bittesmå hullene styrken til materialet betydelig, noe som gjør det lettere å bli penetrert av en kule eller eksplosjon. Hvis rustningen ble produsert med nanoskala-presisjon, kan den gjøres flere ganger mer effektiv. Å studere slike egenskaper faller inn under domenet til nanoteknologi.

I tillegg til å jobbe med å gjøre bulkmaterialer sterkere eller mer nyttige, fokuserer nanoteknologi også på små maskiner eller strukturer. For eksempel er sannsynligvis transistorene i datamaskinen du bruker akkurat nå mindre enn 50 nanometer fra hverandre, designet for å maksimere deres tilgjengelige plass. I løpet av en nær fremtid vil kretsdesign begynne å presse seg opp mot grensene for miniatyrisering ved å bruke det nåværende paradigmet, og tvinge en bryter til en annen tilnærming. Forskere innen nanoteknologi studerer nøyaktig det, og milliarder av dollar skjenkes ut i feltet hvert år.

Det endelige målet med nanoteknologi er nøyaktig kontroll av strukturen i saken. Med den ultimate nanoteknologiske produksjonsinnretningen, kunne man konvertere skitt til fine biffer ved å bruke nettverk av nanoskala-manipulatorer som omorganiserer karbonmolekylene i det passende mønsteret. Atomene i begge er de samme - mye karbon - bare deres arrangement er annerledes. Avansert nanoteknologi kan tillate oss å konstruere medisinsk utstyr for nanoskala som svømmer gjennom arteriene våre, fjerner plakett og reparerer vevsskader. Slike maskiner kan en dag tillate oss å leve på ubestemt tid, ganske enkelt ved å reparere skadene forårsaket av aldring før det har sjansen til å samle seg og bli dødelig.