Nanoteknologi

**Nanoteknologi** er vitskapen om og den teknologiske utnyttinga av strukturar i storleiksorden 0,1-100 nanometer, det vil seia 10-10-10-7 meter, særleg innan fysikk, kjemi og medisin.

## Karakteristikk av nanoteknologi
I dette storleiksområdet er strukturane for store og inneheld for mange partiklar til å bli forklart ut frå enkle atommodellar. Samtidig er dei for små til å bli forklart av klassiske teoriar, slik som klassisk termodynamikk, klassisk elektromagnetisme og newtonsk fysikk. Ein studerer difor nanoteknologi frå to kantar; anten *nedanfrå*, ved å ta utgangspunkt i molekylær kjemi og fysikk for så å byggje strukturane større og meir komplette, eller *ovanfrå*, ved å ta utgangspunkt i klassiske, makroskopiske modellar, men med tillegg av kvanteeffektar og andre brot på makroskopisk naturvitskap.

Nanoteknologi er tverrfagleg av natur, og uttrykket vert nytta i fysikk, kjemi, biologi, medisin og materialvitskap. Desse felta har alle kvar for seg over lengre tid drive med forsking og bruk på nanonivå. Dei siste åra er alt nanorelatert samla i eitt uttrykk på tvers av faggrenser. Nytt er også ei dreiing av fokus frå grunnforsking til praktisk, anvendt vitskap.

I dei seinare åra har interessa for og arbeidet med nanoteknologi auka monaleg. Mykje innan eksisterande teknologi må ned på nanonivå for å kunne bli utvikla vidare, samtidig som det finst ei heil rekkje nye typar nytte.

Det finst fleire eksempel på nanoteknologi som er i bruk i dag:
* Innan elektronikken har ein til no operert på mikronivå (altså over 100 nm), men i kampen for å gjere komponentane snøggare og strukturane mindre, har ein gått over til nanonivå. Dei nyaste transistorane har no ein linjestorleik på 22 nm (Mai 2011).
* Genteknologien innan biologi og medisin, som er eit felt i stor vekst, opererer naturleg på nanonivå. 
* Kjemien og materialvitskapen har i lengre tid vore i stand til å utforma stoff og strukturar nesten atom for atom og molekyl for molekyl. Det nye no er at teknikkane er blitt betre og strukturane som kan lagast større og meir kompliserte.

## Kva finst på nanonivå
Årsaka til at nanonivået er så interessant er at mange strukturar i naturen er nettopp i denne storleiksordenen:
* Enkeltatom, 0.1 nm
* Magnetiske domene
* Krystalldomene
* Bølgjelengda til synleg lys, 400-700 nm. 
* Virus, vanlege virusstrukturar er mellom 20 og 400 nm.
* Cellekjerner og andre organellar. Ei celle i menneskekroppen er normalt mellom 10-100 µm, dvs. 10000 - 100000 nm og langt over nanoområdet, men organellene er på nanonivå.

I tillegg finst fenomen som opptrer berre på nanonivå
* Kvanteprikkar
* Molekylære skytlar
* Coulomb-blokade
* Kvantisert kontaktmotstand
* Kvantekablar

## Nytte av nanoteknologi
Det er fleire forskingsmiljø som nyttar nanoteknologi i dag og viser veg for framtidig bruk. Teknologien vert nytta fleire stadar enn det som ein kan leggje i ei enkel liste. Det må òg nemnast at teknologien vert nytta i mange ulike stadium. Noko finst allereie, men kan gjerast betre med nanoteknologi, andre er heilt nye (og kan dermed risikere å aldri bli noko av). 

### Nytte innan fysikken
Innan fysikken nyttar ein i hovudsak nanoteknologi i fire emne:
elektronikk, magnetisme, optoelektronikk og mekanikk.

* Datamaskiner og annan elektronikk, t.d. basert på andre typar halvleiarar enn silisium, eller basert på svake kontaktar i superleiarar
* Solcellepanel
* Optiske sensorar
* Stoff som kan endre optiske eigenskapar, t.d. skjermar som opprettheld biletet også etter at straumen er avslegen.
* Nanostrukturar som forsterkar mekaniske eigenskapar
* Nanomagnetar som endrar elektriske og magnetiske eigenskapar
* Kvantedatamaskiner

### Nytte innan kjemien
I kjemien er fokus på utforming av nye typar material og på auka produktivitet i kjemiske reaksjonar.
* Snøggare kjemiske reaksjonar, pga. auka reaksjonsoverflate
* Nye stoff med betre mekaniske eigenskapar, t.d. polymerar og karbon-nanorøyr
* Krystallar med nanostrukturar som vertsstad for kjemiske reaksjonar
* Krystallar med nanostrukturar til lagring av t.d. hydrogen
* Gass-sensorar 

### Nytte innan medisin
Ein tenker seg at medisin skal nytte teknologien som er utvikla frå kjemi og fysikk. Nytta kan delast i to grupper: i og utanfor kroppen. Bruk av nanoteknologi utanfor kroppen vil bli viktigast i første omgang.

Nytte utanfor kroppen:
* Betre og snøggare kjemisk medisinproduksjon
* Snøggare datamaskiner til diagnostikk i t.d. MR
* Separering av stoff på nanonivå til diagnostikk
* Nøyaktige sensorar utanfor kroppen, t.d. av magnetfelt i hjartet. 

Nytte inni kroppen:
* Mindre sensorar som kan trenge inn utan å gjere skade
* Medisin eller sporstoff som kan trenge inn i dei minste blodårer eller inn i celler.

## Historie
Det som i dag vert kalla nanoteknologi vart første gong omhandla i ein tale som Richard Feynman (*[[There's Plenty of Room at the Bottom]]*) heldt i 1959. Sjølve omgrepet vart først definert i 1974 i eit skriv av Norio Taniguchi (N. Taniguchi, *On the Basic Concept of 'Nano-Technology',* Proc. Intl. Conf. Prod. Eng. Tokyo, Part II, Japan Society of Precision Engineering, 1974.) 

I 1980-åra utvida Dr. Eric Drexler omgrepet mykje og dette vart skildra i bøkene *[[Engines of Creation: The Coming Era of Nanotechnology]]* og *Nanosystems: Molecular Machinery, Manufacturing, and Computation,* (ISBN 0-471-57518-6). Vår forståing av omgrepet kjem i stor grad frå Drexler.

I dag er nanoteknologi nytta i dei fleste naturvitskaplege forskingsmiljø, og mange meiner at dette vil gjere mykje meir med verda enn den industrielle revolusjonen eller informasjonsteknologien gjorde i dei førre hundreåra.

## Utdanning innan nanoteknologi
* Høgskolen i Vestfold

## Kjelder
*Link til presentasjon frå Intel om 22 nm transistorar i dataprosessorar

**Denne artikkelen bygger på «[[:nb:Nanoteknologi|Nanoteknologi]]» frå ,  den 15. oktober 2005.*
**Delar av denne artikkelen bygger på «[[:en:Nanotechnology|Nanotechnology]]» frå ,  den 9. november 2005.*

;Referansar

## Bakgrunnsstoff

* nano.teknologiradet.no
* FUNMAT 
* NANOMAT 
* Foresight Nanotech Institute