Det er ikke så lett å definere hva nanoteknologi er, men ideen er å «tenke smått». Veldig smått. Ordet nano kommer fra lengdemålet nanometer, som er en milliarddel av en meter. Nanoteknologi går ut på å kunne flytte «ting» som er mellom 1 og cirka 100 nanometer store.

Selv de fleste molekyler er større enn 100 nanometer. Så her er det snakk om små klumper eller krystaller av atomer, for eksempel karbon.

Egenskaper forandres

Nanoforskerne prøver å sette disse små bitene sammen i en større struktur. Det kan være å putte dem «mellom» molekyler i metall, eller legge dem på en overflate. Når man tilsetter nanopartikler, forandres egenskapene, for eksempel evnen til å lede elektrisitet eller reflektere lys.

Partiklene kan også gjøre materialer lettere og samtidig sterkere.

— Et konkret eksempel på nanoteknologi i bruk i dag er fra den amerikanske bilindustrien. Den har klart å gjøre plastmaling ledende ved å tilsette den nanopartikler. Dermed fester malingen seg sterkere til bilskroget og sprøytingen blir mer effektiv, forklarer professor Terje Finstad ved Institutt for fysikk i Oslo.

Guru eller gærning?

Til tross for populariteten er nanoteknologi et diffust begrep. Det omfatter både elektronikk, kjemi og biologi.

Nanoteknologi ble introdusert som en svært luftig idé av vitenskapsmannen K. Eric Drexler i boken «Engines of Creation» i 1986.

Sentralt i Drexlers teorier står det han kaller nanoroboter. Han ser for seg at en hærskare av slike roboter setter sammen molekyler og atomer til det vi måtte ønske. Nanorobotene vil kunne lage biffer eller ballonger, roser eller raketter eller ting vi aldri har sett, for den saks skyld.

Mange blåste av Drexlers fremtidsvyer. Andre syntes de var besnærende, og media ble fascinert av hans teorier. Styrtrike IT-nerder lot seg rive med og sprøytet penger inn i forskningen. Finstad synes det er forståelig.

— Det som gjør forskning spennende for mange er jo nettopp det som er litt science fictionpreget, de uante mulighetene som kan finnes i fremtiden, sier han.

Mini-elektronikk

Nanoteknologien har allerede en rekke bruksfelt.

Nanopartikler bestemmer for eksempel solfaktoren i solkrem.

I dag skjer den største satsingen innenfor data og elektronikk. Etter å ha krympet mikrochipen mer enn det man trodde var mulig, er neste steg nanochipen.

— Mikro-tech er i ferd med å bli nano-tech. Dersom man lykkes med å lage nanochips, kan man få en ny dimensjon på hurtighet og lagringskapasitet, sier Finstad.

Forskere i USA har allerede klart å lage transistorer på molekylstørrelse ved hjelp av gull og bittesmå «ledninger» som i virkeligheten er nanorør av karbon.

I Israel har en gruppe vitenskapsmenn klart å lage en enkel «datamaskin» ved hjelp av DNA-molekyler, en annen lovende kilde for nanocomputere.

Nanomaskiner i blodet

Fordi nanopartiklene er så små, avhenger egenskaper av størrelsen. Det vil si at et partikkel på 30 nanometer vil avgi et annet lys enn et dobbelt så stort partikkel. Det har vist seg å være nyttig til medisinsk bruk.

— Nano-partikler brukes i dag ved analysering og merking av celler. Ved hjelp av denne teknikken kan man merke flere celler på en gang, sier Finstad.

Det er forventet at nanoteknologi og nanobioteknologi vil stå sentralt i fremtidens legevitenskap. Man tror for eksempel at bittesmå «nanoubåter» skal kunne svømme rundt i blodet og rense opp blodårene.

Mer urovekkende er det når enkelte hevder at blandingen av nanotek og biologi er første skritt mot en utvikling av kunstig intelligens, fordi de molekylære datamaskinene vil kunne imitere cellenes arbeid og etter hvert kopiere seg selv.

Nanobiler

Alternativ energi er blant de mest lovende og spennende områdene innenfor nanoteknologien.

Ta for eksempel hydrogengass. Det kan brukes som drivstoff, men i sin naturlige form tar det altfor stor plass. For å komprimere gassen har man måttet bruke metoder som å fryse den ned til nesten 200 minusgrader.

— Ved hjelp av nanoteknologi, for eksempel ved å lagre hydrogen i en metallstruktur, er det mulig at man vil kunne bruke hydrogen som drivstoff, sier Ole Henrik Ellestad, direktør for naturvitenskap og teknologi ved Norsk Forskningsråd.

— Men dette er teori, og det er langt frem, presiserer han.

Hestehoder bak Albania

For å drive med nanoforskning nytter det ikke å tukle med vanlige mikroskoper. Man trenger maskiner av atomkrafttypen, og de koster penger.

Terje Finstad forsker på nanoteknologi sammen med studentene sine ved Universitetet i Oslo. Hvordan ligger vi an på dette feltet i Norge?

— Flere hestehoder bak et land som Albania, hvis det sier deg noe, sier professoren tørt.

Forskning på nanonivå krever organisert statlig satsing fordi utstyret er svært dyrt. President Clinton satte i år 2000 i gang et nasjonalt program til over fire milliarder kroner årlig.

Andre foregangsland, som Japan, Frankrike og England, bruker også milliarder.

— Har vi ikke råd til nanoforskning i Norge?

— Jo, penger har vi vel. Spørsmålet er om man vil bruke dem, sier Finstad.

NANO-OKSE: Denne oksen, sett fra forskjellige vinkler, er laget av syntetisk harpiks ved hjelp av laserteknikk og er ikke større enn et rødt blodlegeme. Dette verdens minste modelldyr er laget ved Universitetet i Osaka. Fysikere der sier teknikken baner vei for mikromaskiner som kan arbeide inni menneskekroppen.
FOTO: SATOSHI KAWATA, UNIVERSITETET I OSAKA