Basics
Hva er nanoteknologi?
Forskere fra mange ulike fagområder er opptatt av nanoteknologi. Nanoteknologer jobber på atom- og molekylnivå. Det vil si mellom 1 og 100 nanometer. Slik forsøker de å utvikle nye materialer til ulike bruksområder i hverdagen. Fordi nanoteknologi er så mye forskjellig, foretrekker mange å snakke om nanoteknologier i flertall.
Felles for mange nanoteknologier er at de utnytter de spesielle egenskapene som materialene har på atom- og molekylnivå. Dersom du for eksempel deler et materiale opp i nanopartikler øker overflatearealet veldig. Dermed blir materialet mer reaktivt. Dette er grunnen til at melis løser seg raskere enn vanlig sukker i vann. Nanopartikler er i tillegg små nok til at de kan gå inn i kroppens celler eller trenge direkte gjennom huden vår.
På samme måte som med all ny teknologi (som i sin tid dampmaskinen eller elektrisitet), kan alle disse spesielle egenskapene bli veldig nyttige eller skadelige, avhengig av situasjonen.
Info cards
Mye! På denne skalaen kan materialer som vi kjenner godt, plutselig få nye elektriske, kjemiske og magnetiske egenskaper. Vi kan manipulere enkeltatomer eller til og med lage bitte små motorer.
Nanopartikler er bitte små biter av et materiale. Jo mindre partiklene blir, jo større blir forholdet mellom overflateareal og volum. Det er grunnen til at melis løser seg raskere opp enn vanlig sukker i vann.
Partikler på nanoskala kan gå inn i kroppens celler eller trenge rett gjennom huden vår. Som med all ny teknologi (som i sin tid elektrisitet) kan disse egenskapene enten bli veldig nyttige eller skadelige.
Tingene oppfører seg på uvanlige måter. For eksempel:
• Gull, som vanligvis ikke er reaktivt, blir mer reaktivt og smelter ved lavere temperatur.
• Kobber slutter å være en god elektrisk leder.
Nanoteknologi er all teknologi der man jobber med eller bruker ting som er mellom 1 og 100 nanometer i minst en retning.
Nanopartikler av gull og sølv er blitt observert i bergarter i naturen. Vulkanutbrudd produserer nanopartikler, og noen saltforbindelser i havet inneholder nanopartikler.
Et nanorør er som et tynt flak av karbon som er rullet opp som en sylinder. Det har en diameter på noen få nanometer, og er omtrent
10 000 ganger tynnere enn et hårstrå.
Fabrikker og forskningslaboratorier bør behandle menneskeskapte nanopartikler og nanorør som om de var skadelige. De bør behandles som spesialavfall.
Egenskapene til nanopartikler og nanorør er forkjellige fra egenskapene til det samme kjemiske stoffet i større form. Fordi de er så små, kan disse partiklene muligens gå inn i menneskelige celler og i noen tilfeller være giftige.
Den britiske Royal Society, som er et uavhengig vitenskapelig organ, har anbefalt at mennesker bør unngå å utsette seg for nanorør i gassform til mer forskning er utført.
Vitenskapsmannen Erik Drexler mente tidligere at nanomaskiner vil kunne kopiere seg selv og til slutt fortære alt materiale på jorden. Nå tror ingen lenger at dette kan bli mulig, og Drexler har trukket tilbake påstanden.
De er svært sterke (100 ganger sterkere og 6 ganger lettere enn stål) og har i tillegg elektriske egenskaper. Dette kan bli nyttig for å kunne levere medisiner til spesielle deler av kroppen, kanskje også i elektriske eller mekaniske produkter.
USA og Japan investerer mest penger. EU og de europeiske landene bruker mer enn 1 milliard euro over fire år. Større utviklingsland bruker også store summer.
Nanopartikler av sølv brukes i sokker for å ta vekk lukten. Sølv har en bakteriedrepende effekt. Den er ekstra effektiv når sølvet er i nanopartikler på grunn av det økte overflatearealet.
US Navy har begynt å bruke belegg med nanopartikler på skipene sine. Dette forhindrer at organismer i havet ødelegger skroget. Slik sparer man omtrent en million dollar per år for hvert skip.
Magnetiske nanopartikler kan styre og plassere medisiner der hvor de syke cellene befinner seg. Nanorør kan fylles med medisiner og transporten kan styres fra utsiden av kroppen.
Bitte små partikler av gull kan festes til biter av DNA og brukes til å oppdage bakterier eller virus i blodet.
Vaksiner kan bli innkapslet i nanomaterialer slik at de ikke lenger trenger å kjøles. Vi vet ennå ikke hva som skjer når disse materialene bryter sammen, men det er et aktuelt forskningstema.
Nanopartikler av jern kan fremstilles slik at de binder seg til kreftceller. Deretter kan de varmes opp ved hjelp av magnetiske felt og ødelegge kreftcellene.
Dagens hoftetransplantater er laget av plastikk og varer omtrent ti år. Med keramiske nanobelegg kan de komme til å vare i 40 år. Dette er fordi keramer blir mye mer varige på nanoskala.
Nye lyskilder som bruker karbonnanorør vil kunne halvere den totale energimengden som brukes til opplysning.
Nye materialer vil kunne redusere kostnadene knyttet til solceller. Dette kan bidra til at storskalaproduksjon av strøm fra solceller blir økonomisk lønnsomt.
Spesialtilpassede nanopartikler kan brukes til å rense forurenset vann, jord eller til og med luft. Det er nå mulig å lage membraner som har små nok porer til å filtrere viruspartikler ut av vannet.
Nanopartikler som sender ut lys, kan brukes til å lage TV-skjermer på tykkelse med papir, som kan rulles opp som en avis etter bruk. Slike skjermer vil muligens kunne fungere med svært lite elektrisk strøm.
Issue cards
Er det akseptabelt å utvikle medisinsk behandling for å forbedre menneskekroppen, for eksempel ved å forbedre hukommelsen eller forsinke aldringsprosessen?
Noen tror at nanoteknologier vil ha like stor betydning for livene våre som elektrisitet eller plastikk hadde. Men ingen vet hvor mye av dagens nanoforskning som faktisk vil bli nyttig i fremtiden.
Bakterier og virus har blitt motstandsdyktige mot medisiner. Vi har laget kjemikalier som ikke brytes ned i naturen. Vi har hatt kjernekraftulykker og oljesøl og har global oppvarming. Effektene av nanoteknologi vil være like lite forutsigbare.
De som ikke blir ”forbedret”, kan ende opp med å bli diskriminert. Hvor mye burde samfunnet bli trukket med på å sette agendaen for nanoforskning?
Rapporten beskriver samfunnsengasjement som noe som skjer etter at ekspertene har uttalt seg.
Et sentralt spørsmål er hvordan vi kan bruke nanoteknologi til å øke utviklingen i verden og minske gapet mellom den rike og den fattige delen av verden.
Det er stor usikkerhet knyttet til hva som vil skje hvis nanopartikler kommer inn i levende organismer. En bekymring er at de vil påvirke proteinenes virkemåte.
Nanopartikler er ikke nye. Vi puster dem inn fra dieseleksos, sigarettrøyk, hårspray, stearinlys og toast.
Det finnes omtrent ingen informasjon om effekten av nanopartikler på andre organismer enn mennesker, eller på hvordan de påvirker luft, vann og jord.
For å oppnå innovasjon, trenger vi søken etter kunnskap som er uhindret av reguleringer.
Noen mener at nanoteknologi er etisk nøytral. De hevder at effekten er avhengig av hvordan teknologien brukes. Andre sier derimot at teknologi reflekterer verdiene til oppfinnerne, de som betaler og samfunnet.
Er det forskjell på industriforskning og forskning som er betalt av staten? Burde disse to typene forskning vært styrt av forskjellige lover? Er det OK at kommersiell forskning er hemmelig?
Kan nanoteknologi øke gapet mellom rike og fattige i verden? Kan strenge reguleringer i vesten føre til at fabrikker flyttes til fattigere land slik at folk i disse landene må jobbe under forhold som er forbudt hos oss?
• Hvem kontrollerer bruken av den?
• Hvem tjener på bruken av den?
Burde vi være tilfredse med å leve et ”normalt” livsløp, eller burde vi prøve å bremse aldringsprosessen slik at vi kan leve lenger enn i dag?
Det er fare for at nanoteknologi kommer på feil spor hvis vi ikke tar på alvor hvordan dette påvirker samfunnet. Vi må tenke på hvordan nanoteknologi påvirker miljø, økonomi og lover og regler. Dette må vi gjøre samtidig med fremskrittene i den vitenskapelige forskningen.
Gode reguleringer er viktigere enn samfunnsengasjement, ifølge Jonathon Porritt, britisk miljøaktivist.
Konsekvensene av nanoteknologi må diskuteres før det er for sent å snu, det vil si før firmaer begynner å selge nanoteknologiske produkter. Det mener britiske Royal Society, et uavhengig vitenskapelig organ.
Det er nesten umulig å bremse eller kontrollere områder av vitenskapen i ett land når hele verden er så koblet sammen som den er i dag.
Er det realistisk å tro at vi kan regulere et så bredt og raskt voksende område som nanoteknologi?
Disse er muligens gode nok for å dekke dagligdagse anvendelser i land som har strenge lovverk på områder som: helse, miljø og sikkerhet i arbeidslivet, regler innen produksjon av legemidler og miljøvirkninger.
Regjeringer ville fått ”ubegrensede overvåkingsmuligheter” ved hjelp av usynlig overvåkingsutstyr.
Det 21. århundrets teknologier – genetikk, nanoteknologi og robotikk – er så kraftfulle at de kan føre til nye typer ulykker og misbruk. For første gang er disse innenfor rekkevidden til enkeltpersoner og små grupper.
Slikt utstyr kan gi butikker og produsenter muligheten til å spore hvem som har kjøpt produkter og hvor de befinner seg. Er dette først og fremst en fordel, for eksempel for å forebygge kriminalitet. Eller er det en ulempe, for eksempel for personvernet?
Story cards
Policies
Man støtter en rask spredning av nanoteknologier, med kun et minimum av regulering. Slik sikrer man at fordelene blir virkelighet så fort som mulig.
Man tillater at nanoforskning fortsetter, og innfører nye reguleringer etter hvert som mulige anvendelser vokser frem.
Man er enig med punkt 2, men ønsker samfunnsdebatt om hva det skal forskes på og hvordan resultatene skal brukes.
Man tillater kun forskning og bruk av nanoteknologi hvis man har hatt en grundig nasjonal samfunnsdebatt.
FUND is a project funded by the European Commission (