IBM's Almaden Research Center creëerde dit patroon met individuele xenon-atomen met behulp van een scanning tunneling microscoop op 4 april, 1990. AP Foto/HO

De wereld op nanoschaal is bijna onvoorstelbaar klein. Een nanometer is slechts een miljardste van een meter. Ingenieurs en wetenschappers werken al een paar jaar met materiaal op deze schaal. Bijvoorbeeld, enkele van de krachtigste microprocessors hebben miljoenen transistors van slechts enkele tientallen nanometers breed.

in de geneeskunde, artsen en ingenieurs werken samen om nanoscopische medicijnafgiftesystemen te creëren om ziekten zoals kanker te bestrijden. Het doel is om een ​​virusachtige module te bouwen die kankercellen kan opsporen. De module zal een lading kankerdodende medicijnen bevatten. Eiwitten op de module zullen fungeren als een geleidingssysteem, het veranderen van de module in het equivalent van een slimme bom. Door zich te richten op specifieke kankercellen, artsen hopen de negatieve effecten van kankerbehandelingen te minimaliseren.

Maar de echte heilige graal voor nanoscopische machines is de assembler. Een assembler is een hypothetische nanoscopische machine die dingen molecuul voor molecuul kan bouwen. Miljoenen van deze monteurs kunnen praktisch alles bouwen met de juiste grondstoffen. Dit type techniek noemen we moleculaire nanotechnologie .

We zijn er nog niet. De meeste apparaten die we hebben gebouwd, zijn op microschaal. EEN micrometer is een miljoenste van een meter -- aanzienlijk groter dan een nanometer. Deze apparaten zijn veel te groot om individuele atomen te manipuleren, omdat de atomaire schaal nog kleiner is dan de nanoschaal. Atomen variëren in grootte, maar over het algemeen is een enkele nanometer enkele atomen breed. We meten de grootte van atomen in angstrom. Een angström is een tiende van de lengte van een nanometer.

Dat wil niet zeggen dat we individuele atomen niet kunnen manipuleren met andere hulpmiddelen. In 1990, IBM-ingenieurs manipuleerden atomen met behulp van een scanning tunneling microscoop. Ze rangschikten atomen op een metalen oppervlak om IBM te spellen. Hoewel de microscoop zelf niet nanoscopisch was, het heeft een zeer fijne stylus met een punt die slechts één atoom groot is.

Zullen we ooit nanoscopische apparaten bouwen die atomen kunnen verplaatsen? Het antwoord is onzeker. Sommige wetenschappers en ingenieurs zeggen dat het concept van moleculaire nanotechnologie niet aannemelijk is. Velen wenden zich tot het manipuleren van atomen door middel van chemie in plaats van een nanoscopische machine te bouwen om moleculaire ketens te bouwen. Zelfs als we nooit moleculaire assemblers bouwen, de kennis die we opdoen door te proberen, kan de wereld veranderen.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

• Hoe nanotechnologie werkt
• Hoe de wet van Moore werkt
• Hoe nanorobots zullen werken
• Hoe nanodraden werken
• Hoe kan goud mijn leven redden?

Meer geweldige links

• Instituut voor Natuurkunde:Nanotechnologie
• Het Foresight Institute

bronnen

• AZoNano. "Atomen manipuleren en de resultaten zien. 7 september, 2007. (4 maart, 2010) http://www.azonano.com/news.asp?newsID=4895
• Zakelijk21C. "Nanotechnologie:kleine stappen, Grote beloften." 1 maart 2010. (4 maart, 2010) http://www.business21c.com.au/2010/03/nanotech-big-ideas-tiny-technologies/
• IBM. "IBM-atomen." (9 maart 2010) http://www-03.ibm.com/ibm/history/exhibits/vintage/vintage_4506VV1003.html
• Nobelprijs. "De Scanning Tunneling Microscoop." (9 maart 2010) http://nobelprize.org/educational_games/physics/microscopes/scanning/index.html