Nanotechnologie is meer dan alleen een onderzoeksgebied dat op middellange en lange termijn revolutionaire resultaten lijkt op te leveren. In binnen- en buitenland hebben regeringen eindelijk oog gekregen voor de mogelijkheden van deze technologie, en de belangrijke stimulans die een sterke positie in nanotechnologie kan betekenen voor de innovatieve kracht van een economie. Ict is een van de belangrijkste toepassingsgebieden van nanotechnologie.
|
In de Verenigde Staten staat nanotechnologie al enkele jaren hoog op de politieke agenda. De meest recente stimuleringsactie van de regering Bush is het tekenen van de zogenoemde 21st Century Nanotechnology Research and Development Act, waarmee voor de komende vier jaar een bedrag van 3,7 miljard dollar vrij wordt gemaakt. De wet is onderdeel van een totale budgetverhoging van 25 procent voor fundamenteel onderzoek tot 123 miljard dollar.
Wereldwijd gaat er in nanotech-onderzoek drie miljard dollar per jaar om. In Nederland is het budget 240 miljoen euro, waarvan de helft wordt bijgedragen door de overheid. De acht Nederlandse onderzoeksinstellingen die zich hiermee bezig houden hebben, in combinatie met Philips, hun krachten gebundeld in Nanoned. Volgens professor David Reinhoudt, wetenschappelijk directeur van Mesa+, een onderzoeksinstituut dat is ondergebracht bij de Universiteit Twente in Enschede, is Nanoned het Nederlandse antwoord op het geweld van alle buitenlandse investeringen. Uiteindelijk moeten de inspanningen van Nanoned leiden tot bruikbare applicaties.
Noodzaak
Bedrijven steken eveneens veel onderzoeksgelden in nanotechnologie, wat al tot een aantal belangrijke doorbraken heeft geleid. Zo heeft de universiteit van Californië in een samenwerkingsproject met HP in 2001 een moleculaire switch ontwikkeld. Ook IBM heeft spectaculaire resultaten geboekt in het onderzoekscentrum in Almaden, in Silicon Valley. Natuurkundige dr. Don Eigler was daar de eerste die structuren op atomair niveau heeft gemaakt door tijdens een demonstratie met xenon-atomen de letters IBM te vormen.
De ontdekkingen van Eigler vormen de basis voor mogelijke toepassingen in de ict. Met het Low Temperature Scanning Tunneling Project probeert hij structuren op atomair niveau te manipuleren. Bijvoorbeeld door een ring van xenon-atomen op een plaat van nikkel of aluminium te leggen. De ijzeratomen binnen deze zogenoemde quantum-corrall zitten in die ring gevangen. Binnen de ring ontstaat een interferentiepatroon, waarbij een los binnen de ring geplaatst xenonatoom elders in de ring gespiegeld blijkt te worden. Op die manier kan op nanoniveau informatie worden gekopieerd of getransporteerd.
Toepassingen
George Bourianoff, program manager bij Intel, verklaart de investeringen in de nanotech uit de onstuitbare dynamiek van de markt. In de halfgeleider-industrie gaat 180 miljard dollar om, bij een voortdurende economische druk om steeds kleiner te werken. Dan kom je vanzelf uit bij nanotechnologie. "Hiermee rekken we de wet van Moore op tot zijn uiterste grenzen. En als we de wet van Moore hebben opgerekt, gaan we hem uitbreiden tot nieuwe gebieden." Vorige week kondigden Intel en het Amerikaanse Nanosys een samenwerkingsovereenkomst aan om onderzoek te doen naar het gebruik van nanotechnologie in toekomstige geheugensystemen. Eerder al heeft Intel Capital 38 miljoen dollar geïnvesteerd in Nanosys.
Nanotechnologie is niet uitsluitend toekomstmuziek. De eerste praktische toepassingen zijn al te vinden in de ict. Bijvoorbeeld in de grote opslagcapaciteit van harde schijven, en in halfgeleiders. 5 tot 10 procent van de halfgeleidermarkt is nanotechnologie, met een groeitempo van 25 procent per jaar. Een van de laatste ontwikkelingen is de verwerking van zogenoemde nanobuisjes in een werkende processor door onderzoekers van de universiteit Berkeley (zie pagina 17 ‘Koolstofgeheugen stap dichterbij’). Het resulterend elektronisch geheugen is duizenden malen groter dan bij de huidige chips.
Risico’s
Don Eigler verzet zich fel tegen een van de gevaren die de toenemende belangstelling voor nanotechnologie volgens hem met zich meebrengt. Hij noemt het nanohysterie, de volgens hem ongefundeerde angst voor de consequenties van manipulatie van materie op nanoniveau. Als meest extreme voorbeeld noemt hij het zwarte beeld dat science fiction-auteur Michael Crighton in zijn roman Prey geeft van op hol geslagen en dodelijke nanodeeltjes. Eigler: "Het grootste gevaar is juist het ontbreken van kritisch nadenken bij veel mensen."
Maar ondertussen lopen de eerste potentiële deelnemers aan het debat over de risico’s van nanotechnologie zich al warm. In Nederland voorziet J. Staman, directeur van het Rathenau Instituut, een grote maatschappelijke discussie over de gevaren van de technologie. In een interview met het Maastrichtse universiteitsblad Observant trekt hij zelfs een parallel tussen de mogelijke effecten van nanodeeltjes en de effecten van asbest.
Ken Donaldson, hoogleraar aan de Universiteit van Edinburgh, heeft vorige week eveneens gewezen op de mogelijke gevaren. Volgens hem zijn de nanomaterialen zo klein dat ze door membranen in het menselijk lichaam kunnen dringen. Uit onderzoek op ratten blijkt dat nanodeeltjes via de neus in hersenen, longen en bloedsomloop kunnen komen. Minister Van der Hoeven heeft de Koninklijke Nedarlandse Academie voor Wetenschappen (Knaw) opdracht gegeven de mogelijke gevaren in kaart te brengen. "Ik neem dat serieus, al is er geen reden tot paniek".< BR>
