Materialer, der kun reflekterer en lille del af det synlige lys, opfattes af øjnene som værende sorte. Forskere har længe drømt om at fremstille et ideelt sort materiale – dvs. et materiale, der absorberer alt lys. Et sådant materiale vil bl.a. være fremragende til brug i solceller, da den høje lysabsorption vil sikre en yderst effektiv udnyttelse af lyset og dermed et højt udbytte af elektricitet.
Det er nu lykkedes amerikanske forskere at udvikle det mørkeste menneskeskabte materiale nogensinde. Det nye materiale reflekterer kun 0,045 % af lyset – til sammenligning reflekterer almindelig mørk maling mellem 5 og 10 % lys.
Det særlige materiale, kaldet VA-CNT er baseret på kulstofnanorør, der er arrangeret således, at der opstår nanoskala huller og mellemrum i strukturen. Dermed er materialet i stand til at holde på lyset, og graden af absorption bliver derfor højere, end hvad der har været muligt med tidligere kendte materialer.
Den populære Science as Art er nu blevet afholdt. Billederne viser virkelig imponerende og flotte strukturer, som er dannet med nanoteknologiske metoder.
Her er et par af vinderne:
Nanoeksplosion: Farvet elektron mikroskop billede en overflade beklædt med magnetiske nanowirer (CoFeB). Billedet viser, hvad der sker, når man propper lidt for mange magnetiske nanowirer på overfladen, en slags dommedag på nanoscala. (Billede: Fanny Beron, École Polytechnique de Montréal, Montréal, Canada)
Den røde planet: Kombineret 3D-billede dannet ud fra to
scanning tunnel mikroskop
billeder. Både ”landet” og ”himlen” er guldoverflader, hvor forskellige kemikaliers (HATNA og THAP) er påsat. (Billede:: Sieu Ha, Princeton University, Princeton, USA)
Hvis du lider af pollenallergi, så ved du at foråret og sommeren kan være anstrengende årstider – og du ved også at symptomerne ikke nødvendigvis forsvinder, selvom du trækker indendørs. Dette skyldes, at pollen sætter sig på tøjet og i håret og således transporteres med indenfor.
En japansk virksomhed, Torey Industries Inc. har nu lanceret en særlig kollektion af herrefrakker, der er fremstillet af et specielt nanocoatet tekstil, der forhindrer pollenpartiklerne i at fastgøre sig til overfladen. Tekstilet kan faktisk beskrives som værende pollenafvisende – ganske ligesom nogle overflader er vandafvisende.
Disse tekstiler er baseret på en ny teknologi kaldet NanoMATRIX, der bygger på anvendelse af utrolig tætvævede tekstiler med en meget glat overflade. På denne overflade selvorganiseres den specielle coating, således at hver fiber i tekstilet beklædes. Ved at kontrollere faktorer som temperatur, tryk og fugtighed opnås der med denne metode en tæt beklædning af tekstilet, der ikke er mere end 10-30 nanometer tyk, hvilket betyder at tekstilet bevarer sin tekstur og smidighed.
De specielle frakker kan desværre endnu kun købes i Japan – en frakke koster ca. 1700,- kroner.
Du kan læse mere om NanoMATRIX teknologien og Torey Industries inc.
her
.
I artiklen kan man læse om nogle af de inspirationskilder, som forskerne har fået fra naturen til udviklingen af nye produkter. Forskerne behøver ikke at opfinde den dybe tallerken hver gang. Nanoteknologi findes nemlig overalt omkring os og har været her i mange millioner år, både i naturen, men sågar også som en del af os selv og de celler, vi er opbygget af.
Med en ny teknologi har forskere på Stanford University udviklet genopladelige batterier, som kan opbevare 10 gange mere strøm end normale litium-batterier, der sidder i din iPod, bærbare computer og alle de andre elektriske dimser, vi omgiver os med. Dette betyder, at det snart er slut med febrilsk at lede efter strøm til sin bærbare, der løber tør, næsten inden man får den tændt.
Mængden af strøm i et genopladeligt litium-batteri afhænger af, hvor meget litium der kan opbevares i batteriets anode, som typisk er lavet af kulstof. Men silicium kan faktisk indeholde meget mere litium end kulstof. Derfor vil man gerne gå over til silicium. Problemet var, at de former for silicium, man har brugt, blev ødelagt ved opladning af batteriet. Siliciummet svulmede simpelthen op, når batteriet blev opladet, fordi silicium opsuger de positivt ladede litium-ioner. Når batteriet blev afladet, blev silicium strukturen ødelagt, og dermed var der ikke meget genopladeligt batteri over det.
Nu har forskerne så lavet silicium som nanowirer, der er lange tråde af silicium. Disse nanowirer har en diameter på en tusindedel af tykkelsen på et ark papir. Disse nanowirer opfanger de positive ladet litium-ioner, svulmer op, men bevarer strukturen også efter afladning. Derfor kan batterierne opbevare meget mere strøm end almindelige batterier, samtidig med at de er genopladelige.
Forskeren Yi Cui, som har stået for udviklingen, udtaler: ” Dette er ikke en lille forbedring. Dette er et revolutionerende fremskridt”
Foto taget med scanning elektron mikroskop viser silicium nanowirer før (A) og efter (B) opladning med litium-ioner. Hele arbejdet er beskrevet i “High-performance lithium battery anodes using silicon nanowires,” fra Nature nanotechnology
En artikel om noget ikke mange af os kender til, men som har enorm betydning for vores moderne samfund: For vores økonomi, miljø og levestandard.
Hvordan producerer vi de produkter og den energi, der sikrer vores høje levestandard, på en miljømæssig fornuftig måde samtidig med, at det er økonomisk rentabelt? Det kan gøres gennem udviklingen af effektive katalysatorer, der kan sikre en hurtig og effektiv produktion med få biprodukter og lavere energiforbrug. For at udvikle sådanne er der brug for nanoteknologi.
Katalysatorer kan direkte være med til at mindske forureningen fra industrien, bl.a. fra olieraffinaderier ved at fjerne giftige stoffer fra råolien, så de ikke slippes ud i naturen, når olien senere afbrændes, f.eks. i form af benzin. Det sparer hver dag det danske miljø for omkring 1000 tons koncentreret svovlsyre og 100 tons koncentreret salpetersyre, der ellers ville falde som syreregn. Desuden anvendes katalysatorer til at rense røgen fra f.eks. kraftvarmeværker og biludstødning mm.
Oven i dette miljømæssige aspekt har katalysatorer den effekt, at de kan øge hastigheden af en kemisk reaktion så meget, at et bestemt kemikalie bliver billigere at producere, og det dermed bliver økonomisk rentabelt for den kemiske industri at producere de kemikalier, der indgår i de fleste af de produkter, vi omgiver os med i dag. Omkring 90 % af de kemiske processer i den kemiske industri er baseret på katalyse. Den industrielle produktion af kemikalier er enorm, og netop pga. dens enorme omfang med en årlig omsætning på flere tusinde milliarder kroner og den direkte betydning, som de produkter den smider af sig, har for os, har katalyse en kæmpe betydning for verdensøkonomien. Det skønnes at værdien af slutprodukterne fra katalytiske processer udgør 10-15 % af de industrialiserede landes BNP.
Dette er den første artikel om nanokatalyse. Her introduceres du til feltet. Senere kommer der en artikel om, hvor stor succes den danske virksomhed Haldor Topsøe A/S, der udvikler og sælger katalysatorer, har med nanoteknologi i deres udvikling af nye katalysatorer, samt en mere dybdegående artikel om katalyses enorme samfundsmæssige betydning og om hvordan nanoteknologi bruges til at forbedre katalysatorer.
Forestil dig en fjeder dannet af et såkaldt ”smart materiale”, som husker udgangsstrukturen i tilfælde af deformationer. Ved svag opvarmning vil fjederen skabe udgangsstrukturen igen, ligegyldig hvor udstrakt og bøjet den er blevet. Eller forestil dig et plastiklignende produkt (polymer), som er stift, men ved svag opvarmning bliver blødt og bøjeligt.
Disse smarte materialer er nu blevet mulige at fremstille til fornuftige priser. Derfor vises her er en kort fantastisk video, som illustrerer nogle af egenskaberne ved disse såkaldte smarte materialer.
Flere informationer om disse smarte materialer kan findes
her.
Vi har samlet vores viden på nanobloggen i nogle færre kategorier. Før var der mange for at sige det mildt. Nu er der nogle få og mere generelle kategorierne. De mange underemner er flyttet til en såkaldt tag-cloud (det er den lange liste med ord ude til venstre i siden).
Der er desuden kommet en del nye kategorier. Det afspejler de emner som også
tech&trends
på Innovationlab arbejder med.
En meget kort beskrivelse af disse kategorier er:
iSociety: Din indflydelse på teknologien, og teknologiens indflydelse på dig
Techsperience: Teknologi giver dig mulighed for nye spændende oplevelser
Future Living: Dit fremtidige hjem bliver spækkede med nye produkter
The Disappearing Factory: Vi får nye metoder til at producere produkter
Media Species: Hvordan medierne og teknologien spiller sammen med dig
CareWare: Omsorgsfuld teknologi og nye behandlings metoder
HubJobs: Vi får mere mobile arbejdsformer
GreenTech: Miljøvenlig teknologi og nye metoder visualisere din egen påvirkning på miljøet. (GreenTech er desuden vores tema den næste måned)
Prøv at klikke ind på emnerne, det kunne være du opdagede en ny sammenhæng i nanoverdenen.
