Nanotechnologie is voorlopig nog een atomaire speeltuin voor wetenschappers. Er valt veel fundamentele kennis op te doen, maar grootschalige toepassingen zullen er niet snel zijn.
Delen
/strong>
Van Leeuwenhoek-hoogleraar L.P. Kouwenhoven scheidde tijdens zijn intreerede op 16 juni feit van fictie op het gebied van de nanotechnologie. ,,Toepassingen verzinnen verandert bij sommige nanotechnologen iets te snel in willekeurig fantaseren. Futurologen verzinnen dagelijks nieuwe nano-motoren of super-geavanceerde elektronica. Dit soort ideeën wordt ongenuanceerd overgenomen in populaire wetenschapsbladen”, aldus de hoogleraar uit de quantum transportgroep bij Technische Natuurkunde. Kouwenhoven benadrukt dat het al spectaculair genoeg is wat er tijdens de korte geschiedenis van de nanotechnologie is bereikt.
De nanotechnologie -het manipuleren van stoffen op de schaal van één miljardste meter, de schaal van moleculen- werd achttien jaar geleden geboren door de ontwikkeling van de scanning tunneling microscoop (STM). De STM heeft een naald met een uiterste punt die slechts één atoom breed is. Door met deze naald een materiaal af te tasten, kan er een beeld gevormd worden van de bovenste atoomlaag. Daarnaast kan de STM ook atomen over een oppervlak verplaatsen en zo gebruikt worden om atomaire structuren te maken.
De nanotechnologie werd populair door publicatie van ,,atomaire patroontjes die nergens anders toe dienen dan de schoonheid van nanotechnologie te demonstreren.” Bekende voorbeelden zijn een poppetje van koolstofatomen van nog geen nanometer groot en de naam van IBM -het bedrijf dat aan de wieg stond van de technologie- in atomen geschreven.
Serieuzere prestaties waren bijvoorbeeld het meten van de kracht die nodig is om een DNA molecuul uit te rekken. Kouwenhoven zelf is actief op het gebied van de nano-elektronica. Op dat vakgebied wordt gewerkt aan een nieuw periodiek systeem met kunstmatige atomen. Er worden atomen gevormd die niet bol zijn, zoals in de natuur, maar pilaarvormig of zelfs drie- of rechthoekig. ,,Het voordeel van een nieuw periodiek systeem is dat je zelf elementen kan benoemen”, grapt de hoogleraar, ,,Zelf ben ik de trotse bezitter van element nummer vijf: Kouwenhovium.”
,,De nanotechnologie verkeert nu in een opbouwfase. In deze fase worden de fundamenten gelegd waar nog veel nieuwe wetenschap bij komt kijken. Nieuwe experimenten kunnen mooi zijn en veelbelovend, maar op dit moment zijn het nog losse puzzelstukjes”, nuanceert de hoogleraar de huidige status van zijn vakgebied. Hij hekelt populair wetenschappelijke publicaties die suggereren dat de nanotechnologie in de nabije toekomst zal leiden tot computertransistors van zestig koolstofatomen klein of ziektekiem-etende machientjes. Kouwenhoven verklaart waarom toepassingen voorlopig nog onmogelijk zijn: ,,Een getrainde nanotechnoloog verplaatst één atoom per seconde. Dit betekent dat hij een miljoen maal de leeftijd van het heelal bezig zal zijn voor een gram materiaal.”
Hij concludeert: ,,De waarde van dit onderzoek is wetenschappelijk. Alle vakgebieden die ook maar iets met materialen te maken hebben, delen dezelfde wetenschap wanneer gekeken wordt naar de nanometerschaal. In die zin vormt nanotechnologie een ‘Grand Unifying Technology’ waarin de traditionele gebieden van biologie, materiaalkunde, scheikunde en natuurkunde worden verenigd.”
Nanotechnologie is voorlopig nog een atomaire speeltuin voor wetenschappers. Er valt veel fundamentele kennis op te doen, maar grootschalige toepassingen zullen er niet snel zijn.
Van Leeuwenhoek-hoogleraar L.P. Kouwenhoven scheidde tijdens zijn intreerede op 16 juni feit van fictie op het gebied van de nanotechnologie. ,,Toepassingen verzinnen verandert bij sommige nanotechnologen iets te snel in willekeurig fantaseren. Futurologen verzinnen dagelijks nieuwe nano-motoren of super-geavanceerde elektronica. Dit soort ideeën wordt ongenuanceerd overgenomen in populaire wetenschapsbladen”, aldus de hoogleraar uit de quantum transportgroep bij Technische Natuurkunde. Kouwenhoven benadrukt dat het al spectaculair genoeg is wat er tijdens de korte geschiedenis van de nanotechnologie is bereikt.
De nanotechnologie -het manipuleren van stoffen op de schaal van één miljardste meter, de schaal van moleculen- werd achttien jaar geleden geboren door de ontwikkeling van de scanning tunneling microscoop (STM). De STM heeft een naald met een uiterste punt die slechts één atoom breed is. Door met deze naald een materiaal af te tasten, kan er een beeld gevormd worden van de bovenste atoomlaag. Daarnaast kan de STM ook atomen over een oppervlak verplaatsen en zo gebruikt worden om atomaire structuren te maken.
De nanotechnologie werd populair door publicatie van ,,atomaire patroontjes die nergens anders toe dienen dan de schoonheid van nanotechnologie te demonstreren.” Bekende voorbeelden zijn een poppetje van koolstofatomen van nog geen nanometer groot en de naam van IBM -het bedrijf dat aan de wieg stond van de technologie- in atomen geschreven.
Serieuzere prestaties waren bijvoorbeeld het meten van de kracht die nodig is om een DNA molecuul uit te rekken. Kouwenhoven zelf is actief op het gebied van de nano-elektronica. Op dat vakgebied wordt gewerkt aan een nieuw periodiek systeem met kunstmatige atomen. Er worden atomen gevormd die niet bol zijn, zoals in de natuur, maar pilaarvormig of zelfs drie- of rechthoekig. ,,Het voordeel van een nieuw periodiek systeem is dat je zelf elementen kan benoemen”, grapt de hoogleraar, ,,Zelf ben ik de trotse bezitter van element nummer vijf: Kouwenhovium.”
,,De nanotechnologie verkeert nu in een opbouwfase. In deze fase worden de fundamenten gelegd waar nog veel nieuwe wetenschap bij komt kijken. Nieuwe experimenten kunnen mooi zijn en veelbelovend, maar op dit moment zijn het nog losse puzzelstukjes”, nuanceert de hoogleraar de huidige status van zijn vakgebied. Hij hekelt populair wetenschappelijke publicaties die suggereren dat de nanotechnologie in de nabije toekomst zal leiden tot computertransistors van zestig koolstofatomen klein of ziektekiem-etende machientjes. Kouwenhoven verklaart waarom toepassingen voorlopig nog onmogelijk zijn: ,,Een getrainde nanotechnoloog verplaatst één atoom per seconde. Dit betekent dat hij een miljoen maal de leeftijd van het heelal bezig zal zijn voor een gram materiaal.”
Hij concludeert: ,,De waarde van dit onderzoek is wetenschappelijk. Alle vakgebieden die ook maar iets met materialen te maken hebben, delen dezelfde wetenschap wanneer gekeken wordt naar de nanometerschaal. In die zin vormt nanotechnologie een ‘Grand Unifying Technology’ waarin de traditionele gebieden van biologie, materiaalkunde, scheikunde en natuurkunde worden verenigd.”
Comments are closed.