Vad är nanoteknologi?

Nanoteknologi är de vetenskapliga, teoretiska och tekniska disciplinerna förknippade med teknologiska konstruktioner vars dimensioner mäts i nanometer eller miljarder meter. Ett exempel är studien och appliceringen av kolananorör, små kolrör med några nanometer (ungefär 1/50 000 av bredden på ett mänskligt hår) långa, med längder som sträcker sig från några tiotals nanometer till några millimeter. Kolnanorör är det starkaste och styvaste materialet som hittills hittats på jorden, 500 gånger starkare och tio gånger lättare än stål.

För att uppskatta värdet av nanoteknologi måste man inse att praktiskt taget all teknik i civilisationens historia har konstruerats i full okunnighet om dess nanoskalaegenskaper. Dessa egenskaper har emellertid ett stort inflytande på bulkegenskaperna hos ett material vid makroskalan. Exempelvis har moderna metallpanslar vanligtvis biljoner små nanoskalahål och deformationer i dem på grund av att tillverkningsprocessen inte är korrekt. Sammantaget minskar dessa små hål avsevärt styrkan hos materialet, vilket gör det lättare att penetreras av en kula eller sprängning. Om rustningen tillverkades med nanoskala precision, kunde den göras flera gånger mer effektiv. Att studera sådana egenskaper faller under nanoteknologin.

Förutom att arbeta med att göra bulkmaterial starkare eller mer användbar fokuserar nanoteknologi också på små maskiner eller strukturer. Exempelvis är transistorerna i datorn du använder just nu troligen mindre än 50 nanometer från varandra, utformade för att maximera deras tillgängliga utrymme. Inom en nära framtid kommer kretsdesign att börja driva upp mot gränserna för miniatyrisering med hjälp av det nuvarande paradigmet och tvinga en switch till något annat tillvägagångssätt. Forskare inom nanoteknik studerar exakt det och miljarder dollar hälls ut i fältet varje år.

Det ultimata målet med nanoteknologi är exakt kontroll av materiens struktur. Med den ultimata nanotekniska tillverkningsanordningen kan man omvandla smuts till fina biffar med hjälp av nätverk av nanoskala-manipulatorer som omorganiserar kolmolekylerna i det lämpliga mönstret. Atomerna i båda är desamma - mycket kol - bara deras arrangemang är annorlunda. Avancerad nanoteknik kan tillåta oss att konstruera medicinska apparater för nanoskala som simmar genom våra artärer, tar bort plack och reparerar vävnadsskador. Sådana maskiner kan en dag tillåta oss att leva på obestämd tid, helt enkelt genom att reparera skadorna som åldras innan de har chansen att samlas och bli dödliga.