Hopp over innholdet

Inspirasjon fra naturen

Artikkelen tilhører Hva er nanoteknologi?, postet 15. jun 2009

Tore Tennøe
KONTAKTPERSON:

Tore Tennøe

Nanoteknologi innebærer noe ganske nytt. Men prinsippene og egenskapene som teknologien utnytter er godt kjent fra naturen.

Flere av eksemplene er hentet fra boka «Där guld glimmar blått» fra det svenske Vetenskapsrådet.

Naturens egne prosesser foregår på nanonivå. Disse er utviklet og utprøvd over millioner av år, og er mer perfekte enn hva vi mennesker kan fundere oss fram til. Mange nanoteknologer mener derfor at snarere enn å finne opp kruttet på nytt bør vi heller forsøke å kopiere naturen.

Gekkotape — framtidens lim og spiker

Gekko
Foto: Wikimedia commons

Gekkoens evne til å gå på veggen skyldes elektromagnetiske krefter. Øglen har millioner av tynne hår under føttene. Hvert hår ender i en børste av enda mindre hår som til slutt ender i små plater, ca fem nanometer tykke. Positive og negative ladninger på platene trekkes mot motsatte ladninger på veggen, dermed kleber føttene seg fast. Kraften som oppstår kalles van der Waals-kraft og er temmelig svak, men ettersom det finnes flere milliarder plater blir den totale effekten stor. Det snedige er at mens platene holder godt igjen når tyngdekraften prøver å dra gekkoen ned, slipper de derimot lett når øglen løfter foten.

Industrien forsøker nå å fremstille gekkotape som kleber seg fast til overflaten med små hår. Tanken er at slik tape ikke mister sin limeevne over tid, slik man ofte ser med tradisjonelt lim.

Vannavvisende lotusblader

Motsatsen til gekkoens klebende føtter finner vi hos lotusblomsten. Bladene er dekket av bittesmå utvekster med vannavvisende overflate. Siden vannet ønsker minst mulig kontakt med overflaten vil det balansere på utvekstene, og preller lett av.

De samme prinsippene utnyttes til å lage raske ski og båtskrog. Det som tilsynelatende er en glatt overflate består av bittesmå utvekster som avstøter vann. Avstøtende egenskaper er også ettertraktet til impregnering av klær, grafittiavvisende maling, og i kjøkkenutstyr for å hindre at mat setter seg fast.

Industrien forsøker nå å forbedre vannavstøtingen ved hjelp av tynne nåler av karbonnanorør som påføres et belegg av for eksempel teflon.

Sterke skjell

Skjell hos muslinger og snegler er bygget opp av kalsiumkarbonat, som også finnes i kritt. Men til forskjell fra kritt er skjell svært sterke. Dette kommer av at skjell er bygget opp på samme måte som en mur med bittesmå «mursteiner» av k alsiumkarbonat og med «sement» laget av proteiner. Dermed utnytter skjellet de sterke kreftene som opptrer på nanoskalaen.

Et liknende materiale finnes hos den tiarmede Humboldt-blekkspruten. Fangarmene er dekket med sugekopper som består av nanorør i kombinasjon med proteiner. Dette gir en sterk men også smidig struktur, les om dette her.

Sommerfuglens praktfulle farger

Sommerfuglens praktfulle farger og billenes metallglans skyldes lysbrytning. Sommerfuglens vinger er dekket av mikroskopiske skjell som igjen er dekket med ørsmå utvekster av et delvis gjennomsiktig materiale. Lys som faller inn på vingene blir brutt og reflektert, dermed oppstår farge. Lysbrytningen innebærer at fargetonen endrer seg etter synsvinkelen, for eksempel blir den blå morphoen mer fiolett når vi ser den fra skrå vinkel. Denne effekten oppnås ikke med vanlige fargepigmenter.

Industrien forsøker å herme sommerfuglenes farger til bruk i både kosmetikk, maling og til merking av pengesedler for å unngå forfalskning. I tillegg kan lysbryting i ørsmå strukturer være nyttig for å hente ut mer lys fra diodelykter. Blue_morpho_butterfly_493_55S202_200x1024

LES OGSÅ

Hva er nanoteknologi?

Nanoteknologi er teknologi på atom- og molekylnivå. Teknologien utnytter unike egenskaper som opptrer på denne skalaen.

Les hele saken »

Nanopartikler og deres egenskaper

Nanopartikler kan kategoriseres ut fra kjemisk og geometrisk struktur. Her kan du finne en enkel beskrivelse av sentrale nanopartikler, som karbonnanorør, C60-fulleren og titandioksid.

Les hele saken »

Hvordan lages nanomaterialer?

Nanomaterialer fremstilles gjennom to ulike tilnærminger, topp-ned og bunn-opp. Topp-ned-metoder innebærer å etse eller skjære ut strukturer fra et større emne. Bunn-opp-metoder går mer radikalt til verks, ved å bygge nye strukturer.

Les hele saken »