Nemcsak a kutatókat, hanem a kockázati tőkéseket is elbűvölte az a sejtelmes fény, amely négy évvel ezelőtt pislákolt fel először a Texas University egyik laboratóriumában. Az egyetem két kutatója, Brian Korgel és Keith P. Johnston szilíciumdarabkákat helyezett egy nagy nyomású, titánötvözetből készült kamrába, amelyet 500 fokra hevítettek. A tűzforró szilíciumból meglepetésükre ismeretlen szerkezetű, gömb alakú, nanoméretű kristályok keletkeztek. Mi több, ez az új anyag igen különösen viselkedett: amikor elektromos áramot vezettek bele, fényleni kezdett.

A feltalálók szerint a jelenség új típusú világítótestek fejlesztését teszi lehetővé, ezért a hasznosítás céljából társaságot alapítottak, InnovaLight néven. Mára tucatnyi, a nanokristályokon alapuló szabadalmat jegyeztettek be. A szóban forgó kristálygömbök rendkívül aprók: hozzájuk képest egy focilabda akkora, mint az utóbbihoz képest a földgolyó. Mégis, e parányi gömbök nagy mennyiségben már számottevő fényt bocsátanak ki, és az InnovaLight erre építi a stratégiáját. „Ki akarjuk váltani a villanykörtét" - jelenti ki Paul Thurk, a cég elnök-vezérigazgatója.

Nagyra törő vágyaival nincs egyedül. Egyetemi műhelyekben, vállalati laboratóriumokban, kutatóintézetekben tudósok ezrei álmodoznak arról, hogy a nanorészecskékre alapozva megaprojektek vezetői legyenek. Rákellenes szereken, az energiatermelést forradalmasító szuperhatékony napelemeken, a testbe juttatható szenzorokon dolgoznak, és arra a napra készülnek, amikor a nanorészecskékből gyártott félvezetők száműzik a szilíciumot, aminek nyomán minden korábbinál okosabb, az emberi elmét is túlszárnyaló számítógépek születhetnek. Sőt, vannak olyanok, akik nanoanyagból készült több ezer kilométeres szupererős oszloppal láncolnák a Földhöz az űrbázisokat.

Új megközelítés

Mindezen ambíciók talán meghaladják egyetlen tudományág erejét. A nano elnevezés azonban gyűjtőnév, amely nem egyetlen technológiát, hanem új megközelítést takar. Említésekor ezért inkább az ugyancsak multidiszciplináris mérnöki tudományok egyfajta miniatürizálására kell gondolni. Ma, hála a fejlett mikroszkópos technikáknak, bárki előtt megnyílhat a nanovilágba vezető út. Mindez a mikroszkóp háromszáz évvel ezelőtti feltalálásához hasonlítható: akkor a tudósok először pillanthatták meg az egysejtűeket, a baktériumokat és szervezetünk sejtjeit, ami a modern orvostudomány kialakulásához vezetett. A mai kutatók nem az élet, hanem az anyag építőköveivel kísérletezhetnek, és az előttük álló feladat talán a XXI. század egyik meghatározó kihívása lesz. A cél az, hogy atomról atomra újraépítsék a ma ismert világot.

Miért fontos ez? Azért, mert még a mégoly ismerős anyagok is másképp viselkednek, ha a megszokottól eltérő, nagyon apró darabokban vizsgálják őket. Mi okozza a különbséget? A választ rejtély övezi.
„A kutatók azt már tudják, hogy nanoméretekben az anyag elektromos tulajdonságai is megváltoznak, egyéb jellemzőik módosulásának mibenléte azonban nem ismert, sőt, azokat megjósolni sem lehet" - mondja Korgel. Az azonban bizonyos, hogy a nanokutatók munkájuk során óriási mennyiségű ismeretlen tulajdonságú, alkalmazások ezreit ígérő anyaggal találkozhatnak. Ezekből a biológusok, fizikusok, vegyészek és mérnökök kívánt tulajdonságú fémeket, szöveteket, textíliákat, vagy membránokat állíthatnak elő.

A nanotechnológia lehetőségeiről persze még tudósberkekben is óriási a vita. A korábbi, hasonlóan ígéretes tudományágak - mint például a biotechnológia - forradalmai ugyanis elmaradtak, vagy késlekednek. Az InnovaLight nagy ívű terve is csak egy a számtalan, egyelőre meg nem valósított elképzelés közül. Mi több, már a nanorészecskékkel szembeni ellenérzések is megjelentek.
Egyesek szerint a nanoanyagok szennyezik a környezetet, ami akár használatuk korlátozásához is vezethet.
A testbe juttatható nanorészecskék ötlete sokaknak nem teszik, mert bár azokat a rák, vagy a cukorbaj gyógyítására kívánják használni, először be kell róluk bizonyítani, hogy nem ártalmasak az emberi szervezetre, ott nem halmozódnak fel, és nem kötnek ki nagy mennyiségben, mondjuk, az agyban. Bármilyen kevés is azonban a megvalósult alkalmazás, biztos, hogy a „nanohatárokról" nincs többé visszatérés. Ma már egész iparágak bíznak a nanokorszak beköszöntében, és nemcsak fejlődésük, hanem túlélésük miatt is.

A szén nanocsövet, ezt a szénatomokból felépülő üreges képződményt 13 évvel ezelőtt egy japán kutató fedezte fel, és mára úgy tűnik, a nanocső a nanotudományok „jolly jokere" lett. Százszor erősebb az
acélnál, és tetszés szerint szigetelőként, vagy vezetőként működtethető. Mindez új lendületet adhat a csipfejlesztéseknek, ráadásul a felhasználásával létrejövő számítástechnikai kapacitás további, új felfedezések hajtóereje lesz. A technológiai vállalatok egyelőre csak ismerkednek a nanocső lehetőségeivel. Az IBM kutatóintézetében, a Thomas J. Watson Research Centerben már elkészült az első nanoáramkör, ám ez még messze nem elég tökéletes ahhoz, hogy a 200 milliárd dolláros csippiac motorja legyen. Processzor aligha lesz a közeljövőben a nanocsőből, memória azonban talán igen.
A massachusettsi Nantero nevű startup vállalkozás nagy teljesítményű, kizárólag nanocsövekből felépülő memóriákat tervez és készít. A nanocsövekből több milliárd kerül egyetlen csipre, amely mikroszkóp alatt leginkább egy rakás makarónira hasonlít. A „tál" digitális információ befogadására alkalmas: az elhajló szálak az egyest, az egyenesek a nullát rögzítik. A Nantero igen közel áll a gyártás beindításához. Kutatói néhány terabyte-os memóriacsip előállítását tervezik, nagyjából hitelkártyányi méretben - ez egy városi könyvtár tartalmát képes majd raktározni.

Kutatási verseny

A miniatürizáció orvoskutatók számára is új, hatékony eszközöket ígér. Például parányi szenzorokat, vagy a testbe juttatható, a gyógyszereket kívánság szerint adagoló nanoszerkezeteket. E téren a nanotudományokat övező félelmek ellenére a kutatási verseny erősebb, mint bármikor korábban.
A kaliforniai Quantum Dot nevű vállalkozás kutatói az általuk q-pontoknak nevezett nanoméretű, fényt kibocsátó félvezetőkkel kísérleteznek. E szerkentyűk különböző típusú sejtekhez köthetők, így a kutatóknak sikerült kivilágítaniuk például a sertések nyirokkeringési rendszerét, azon belül pedig a beteg területeket azonosítaniuk. A módszer elméletben a rákos sejtek elpusztításában is segíthet.

Ez utóbbi cél meglehetősen ambiciózus, ám még mindig nem annyira, mint az űrlift. A kozmoszba vezető felvonó ötlete a szén nanocsövek irtózatos szilárdságán alapul, ami akár egy mindössze egy méter széles, ám több ezer kilométer hosszú oszlop építését is megengedi. Ez a rúd egyenesen a világűrig érne, ahol egy, a Föld körül keringő űrállomáshoz kapcsolódna. Az oszlopra erősített pályán az űrhajósok ellátmánya, vagy műholdakat szállító kapszulák száguldhatnának fel és alá, a szerkezet így kiválthatná a mai rakétákat, ellátva azok feladatait. Mindezt pedig a jelenlegi árak töredékéért. Az elképzelés talán abszurdnak hangzik. Ám a NASA által támogatott kutatók nem így gondolják. Most éppen azzal foglalkoznak, hogyan lehetne kötegekbe rendezni a nanocsöveket, hogy azokból aztán kábeleket készítsenek. A nanohorizont határa a csillagos ég.




Forrás: fn.hu
http://www.fn.hu/cikk.php?id=4&cid=92166