Annonse

Nanoteknologien rykker nærmere

Nanorør har vært mest brukt i fremtidsvisjoner siden de ble oppdaget omkring 1990. Etableringen av en reaktor på Kjeller for produksjon av verdens sterkeste materiale, karbon-nanorør, har plutselig brakt nanoteknologien nærmere hverdagen.

Publisert

Denne artikkelen er over ti år gammel og kan inneholde utdatert informasjon.

hva er nanoteknologi?

Nye teknikker for syntese og bearbeiding, herunder flytting av og bygging med naturens byggesteiner (atomer, molekyler eller makromolekyler).

På denne måten designes funksjonelle materialer, komponenter og systemer med attraktive egenskaper og funksjoner.

Skalaen er utenkelig liten - på atom og molekylnivå. Området 0,1 til 100 nanometer (nm) spiller en avgjørende rolle.

1 nanometer = 1 milliarddel av 1 meter = 10-9 meter = 0,000000001 meter.

- Karbon-nanorør er det sterkeste materialet som noensinne er fremstilt. Materialet er for eksempel 500 ganger sterkere enn aluminium i forhold til vekten, og et nanorør av karbon er 6-7 ganger stivere enn et rør i høykvalitetsstål, forteller n-TECs forskningsleder Jean-Patrick Pinheiro.

- Til tross for den ekstreme stivheten kan nanorørene bøyes i svært skarpe vinkler uten å brekke, og når belastningen opphører, vender rørene tilbake til sin opprinnelige form uten å ha tatt skade. Men det viktigste er at nanorørene kan fremstilles med en stor spennvidde av ulike egenskaper.

- Vi kan for eksempel fremstille nanorør med like god elektrisk ledningsevne som metall, men vi kan også fremstille dem som elektriske halvledere, sier Pinheiro.

"- Nanorørenes struktur kan minne om et papirark som rulles sammen, forklarer professor Arne Skjeltorp (t.h.) og forskningsleder Jean Patrick Pinheiro. (Foto: Bjarne Røsjø)"

Reaktor på Kjeller

Nanorør-reaktoren på Kjeller er utviklet og bygd av forskningsbedriften n-TEC, som leier lokaler hos Institutt for energiteknikk (IFE) og har etablert en samarbeidsavtale med instituttet.

Reaktoren produserer flerveggede nanorør (multiwalled nanotubes), med typisk fra to til 50 vegger, omtrent som nanoskopiske sugerør tredd utenpå hverandre.

I fremtiden kan rørene få et utall mulige anvendelser innen blant annet luftfart, romfart og for eksempel sportsutstyr. Nøyaktig hvilke anvendelser som er mest aktuelle, skal forskerne ved n-TEC og samarbeidspartnerne ved IFE bruke de kommende par årene på å teste ut.

Oddvar Brå og staven

- Hvis staven til Oddvar Brå hadde inneholdt nanorør, ville den ikke brukket! forklarer professor Arne Skjeltorp ved IFEs fysikkavdeling.

- Det blir neppe aktuelt å bygge hele skistaver eller biler av nanomaterialer, men jeg har stor tror på at de kan brukes til å utvikle komposittmaterialer som har mye bedre egenskaper enn dem vi kjenner i dag.

 

- Det er vanskelig å si hva slags produkter som vil komme først til markedet, men mulighetene er store innen for eksempel sportsutstyr, flykonstruksjoner, varmeskjold i romfarten, hydrogenlagring, biomedisin, CO2-rensing, biler, flatskjermer, osv. Mulighetene er utallige, sier Skjeltorp.

Vil masseprodusere

Det foregår testproduksjon av nanomaterialer ved mange laboratorier rundt om i verden, men prisen på nanorør har hittil ligget på rundt 200-300 dollar per gram, og de fleste testreaktorene klarer bare å produsere små kvanta.

n-TEC tar isteden sikte på å produsere flere kilo nanorør hver dag til atskillig lavere pris. Dette gir forskerne ved IFE og n-TECs egne folk en unik mulighet til å prøve ut nanorørene i forskjellige anvendelser.

- I fase én skal vi først og fremst demonstrere at teknologien har industrielle muligheter. Deretter tar vi sikte på å bygge et pilotanlegg som skal produsere nanorør til høyteknologianvendelser, og i fase tre kan det bli aktuelt å produsere nanorør i industriell skala, tilføyer Pinheiro.

Kompetansetung bedrift

Nanorørbedriften n-TEC ble etablert i 2001 av en liten gruppe erfarne teknologer og industriledere. Bedriftens strategi går ut på å designe, vurdere og videreutvikle en rimelig metode for masseproduksjon av høykvalitets karbon-nanorør.

"Karbon-nanorør er det sterkeste materialet som noensinne er fremstilt, og består av karbonmolekyler som henger sammen i bikubeliknende strukturer. Små strukturendringer kan gi store variasjoner i egenskapene. (Illustrasjon: IFE/n-TEC)"

Hovedpersonen bak n-TEC er Alf Bjørseth, som tidligere har etablert både solcellebedriften ScanWafer og en rekke andre bedrifter innen solcelle- og silisiumproduksjon.
Ventureselskapet Venturos as, som ledes av teknologiinvestoren Terje Mikalsen, gikk inn som en av eierne av n-TEC kort etter etableringen. Bedriften har også fått støtte fra Forskningsrådets program Prosess og biomedisinsk industri (PROSBIO) og gjennom SkatteFUNN-ordningen.

n-TEC valgte å bygge nanoreaktoren på Kjeller først og fremst pga. nærheten til materialforskningsmiljøet ved IFE. Teknologien for produksjon av nanorør ble utviklet for over ti år siden av professor Thomas Ebbesen, som nå er direktør ved et nanostruktur-laboratorium ved Université Louis Pasteur i Strasbourg.

Ebbesen var blant annet med i den første forskningsgruppen som viste hvordan det er mulig å fremstille større kvanta rene nanorør.

Powered by Labrador CMS