Små byggesten kan give store fremskridt

Partikler i nanostørrelse er så små, at de fleste af os næppe kan fatte det. Men nanoteknologi kan ændre vores hverdag. Allerede nu kan man lave billak, der afviser snavs, og sokker, der aldrig lugter surt. I fremtiden venter store medicinske

2
Galleri - Tryk og se alle billederne. Galleri - Tryk og se alle billederne.

På Aalborg Universitets institut for nanoforskning råder man over en 1000 kvm hal, der i bogstaveligste forstand er et rent rum. Hallen bruges til nanoteknologisk produktion, og derfor må der ikke være nogen former for støv tilstede i hallen. Inden man går ind i hallen kommer man gennem en sluse, hvor man skal klæde om og huske at tage eventuelle kontaktlinser af.

Næsten alle har hørt ordet nanoteknologi, men de færreste ved, hvad det egentlig er. Det er småt og samtidig meget stort. Småt fordi nano-partikler er så små, at det synes næsten ufatteligt. En nanometer er en million gange mindre end en millimeter. Når partikler af gængse stoffer bliver så små, kan de fysisk få ændrede egenskaber. Og netop derfor kan nanopartikler få stor betydning. Det nordjyske videnscenter for nanoteknologi finder man på Aalborg Universitet. Her har man et særligt Institut for Fysik og Nanoteknologi, hvor der arbejder godt en snes forskere og undervisere sammen med 150 studerende. En af instituttets eksperter i nanoteknologi er lektor Peter Fojan. Han er ikke i tvivl om, at nanoteknologi vil få stor betydning i fremtiden. Men samtidig slår han fast, at man bør slå koldt i vand i blodet overfor de mange historier og forventninger i medierne om, at nanoteknologi vil byde på enten rene mirakler eller skræmmende nye farer. - De fleste af os har kendt til nanoteknik i årevis uden at tænke over det. De røde glas i kirkerne får deres røde farve, fordi de er belagt med guldpartikler i nanostørrelse, og når vi arbejder med moderne computere, er de i dag udstyret med kraftfulde chips, hvor lederne er lavet med nanoteknologi, forklarer Peter Fojan. Grundlæggende set er nanoteknologi betegnelse for al teknik, hvor man arbejder med partikler i nanostørrelse. - Indenfor IT-branchen får man hele tiden større og kraftigere computere, der fylder mindre og mindre. Det skyldes, at man her arbejder efter det ene af to grundlæggende principper i nanoteknologien - nemlig det vi kalder ”top-down”. Her formindsker man noget, man i forvejen kender, ved at erstatte velkendte komponenter med nye komponenter i nano-størrelse, forklarer Peter Fojan. Intelligente materialer Det andet hovedprincip i nanoteknologi kaldes ”buttom-up”. Her bygger man noget nyt op - atom for atom - ved at lægge partikler i nanostørrelse på en passende overflade. - Det kan ske ved uorganiske stoffer, så man fremstiller såkaldte intelligente materialer. Eksempelvis behandler Mercedes og BMW i dag deres biler med en særlig autolak, der er fremstillet med hjælp af nanoteknik og hvor lakken derfor er støv-og snavs afvisende, forklarer Peter Fojan. I udlandet behandler man også bygninger med en særlig murmaling, der ligeledes er fremstillet ved hjælp af nanoteknologi og som derfor kan afvise graffitimaling. - Et tredje eksempel er sølvpartikler i nanostørrelse. Sølv virker bakteriedræbende, og derfor kan man i udlandet i dag få sokker, der aldrig bliver sure, fordi sokkerne er blevet behandlet med sølvpartikler, der slår de bakterier ihjel, som ellers ville udvikle smørsyre og dermed lugten af sure sokker. - Sådanne sokker er jo fremragende til fritidsfolk, der vil tage på bjergvandring i en uge eller mere. - Man har også fremstillet køleskabe med en indvendig belægning af små sølvpartikler i nanostørrelse. Sådanne køleskabe har den fordel, at de er bakteriedræbende. - På den måde kan man sikre madvarerne i køleskabet mod bakterievækst og dermed forhindre både fordærvede madvarer og mod den sure luft af køleskab, man kan opleve i køleskabe med bakterier, fortsætter Peter Fojan. Ny medicin Men man kan også bruge nanoteknologi til at arbejde med proteiner og dermed sammensætte nye organiske forbindelser. Her opstår der helt nye muligheder for nanoteknik i medicinens tjeneste. - Det særlige ved nanoteknologien er jo, at kendte stoffer i nanostørrelse får nye egenskaber. De kan kobles sammen med gen-teknologi og dermed er de ude i et felt, hvor der åbner sig mange nye muligheder. - Det kan eksempelvis være plaster med nano-behandlede sensorer, så man på den måde hurtigt kan aflæse eksempelvis insulin og glukose-indholdet hos mennesker. - Det kan være en stor hjælp til henholdsvis sukkersyge og til idrætsfolk. På lidt længere sigt vil man kunne bruge nanoteknologi til at forbedre kræftbehandlingen. Når man i dag anvender kemoterapi til behandling af kræftsyge, er det jo en ret upræcis behandling, da giftstofferne i kemomedicinen ikke blot rammer kræftcellerne, men også kroppens raske celler. Med nanoteknologi vil man kunne præcisere behandlingen, så cellegiftene i kemomedicinen bliver ledt direkte til kræftcellerne og ikke rammer de raske celler i kroppen, forklarer Peter Fojan. Varsomhed Ligesom andre former for teknologi kan nanoteknikken rumme farer for både mennesker og natur. Man risikoen er ikke større, end at man kan arbejde sig ud af problemerne - forudsat at man fra start gennemfører en risikovurdering for det enkelte projekt, understreger Peter Fojan. - Den største sundhedsrisiko ved nanoteknologien knytter til partiklernes ringe størrelse. Ligesom nogle af partiklerne i udstødningen fra moderne HDI-dieselmotorer er nanopartikler så små, at de meget nemt kommer ned i lungernes fine væv, fortæller Peter Fojan. Den største sundhedsrisiko vil være i selve fremstillingsprocessen, da det er her, at der vil kunne optræde så store koncentrationer af nanopartikler i luften, at det vil være sundhedsskadeligt. - En anden risiko er muligheden for ophobning af affald i naturen, da nogle nanoteknologiske produkter har lang holdbarhed, siger Peter Fojan. Han er dog overbevist om, at det sagtens kan lade sig gøre at planlægge sig ud af risikoen ved den nye nanoteknologi. - Nanoteknologi er ikke farligere end de teknologier vi kender i dag. Men naturligvis kan der opstå problemer, hvis man bevidstløst giver sig i kast med projekter, der ikke er underkastet en risikovurdering. - Derfor indgår etik i undervisningen af studenterne, ligesom vi altid udarbejder en risikovurdering af nye projekter. På den måde lærer studenterne, at en vurdering af risici hører med til arbejdet indenfor nanoteknologi, fastslår Peter Fojan.