Forskningsbloggen

Jag har tidigare skrivit om sfäriska molekylstrukturer, s.k. fullerener eller buckyballs. De är i ropet på många sätt. Mest kända är varianter bestående av kol, men även andra grundämnen kan bilda den här typen av strukturer. I Angewandte Chemie (och Nature) rapporteras att man nyligen framställt fullerener av uran.

U-60 är sfäriskt, precis som sin vanligare kolkompis C-60. Intressantare är dock U-44, som är jordnötsformad. Väntar med spänning på att någon ska hitta en tillämpning för jordnötsformade urankristaller.

Ny Teknik rapporterar att man äntligen har hittat en vettig tillämpning för kolbollar. Man kan nämligen använda dem för att dopa vattenfilter för att förhindra att bakterier och smuts fastnar och sätter igen dem.

C-60

Kolbollar, fotbollsliknande sfäriska nanopartiklar av rent kol, upptäcktes pÃ¥ 1980-talet och ledde dÃ¥ till stor uppstÃ¥ndelse inom fysiken. Upptäckarna belönades senare med Nobelpriset. De finns i olika storlekar men den vanligaste formen C-60 bestÃ¥r av 60 kolatomer. De kallas fullerener eller ibland Buckyballs, som en homage till arkitekten Buckminster Fuller som gjorde sig känd för att studera – och bygga – geometriska strukturer liknande kolbollarna.

Kolnanorör kan användas till mycket, och jag har tidigare skrivit om att man har visat att de är kompatibla med mänskliga nervceller. Vid University of Southern California gÃ¥r man nu ännu ett steg längre, rapporterar NSF. Man bygger en syntetisk hjärna där kolnanorör fÃ¥r ta pÃ¥ sig rollen som nervceller. De fungerar ganska bra i den rollen. Tack vare sin geometriska struktur kan de förses med oerhört mÃ¥nga elektriska anslutningar i alla plan och alla riktningar och kan därigenom simulera synapserna i nervcellerna. Det är dock en bit kvar innan man kan bygga en fungerande hjärna. Den allra största utmaningen är att försöka efterlikna den verkliga hjärnans adaptiva förmÃ¥ga att bygga pÃ¥ sig själv och skapa nya nervceller och synapser där det behövs. NÃ¥gon sÃ¥dan teknologi finns över huvud taget inte – än.

Nasa har utsett polyimidskum till årets kommersiella uppfinning. Polyimid (PI) är ett plastmaterial med diverse utmärkta egenskaper som temperatur- och strålningsbeständighet, till exempel. Det har traditionellt använts mest som isoleringsmaterial i elektronik, etc. Nu har man emellertid börjat producera det i cellplastform och i den varianten har det goda förutsättningar att bli mycket användbart för diverse rymdfordon tack vare sina eminenta egenskaper.

Det är lite stiltje på forskningsfronten, verkar det som. Det var längesedan det ploppade upp nåt superintressant hos de källorna jag bevakar. Men det är tur att det finns grafen. Det dyker alltid upp nya rön om grafen. Nu rapporterar Science Blog om att Rensellaer Institute har lyckats framställa grafen med förutbestämda ledningsegenskaper. Normalt sett när grafen tillverkas så får delar av materialet metalliska egenskaper medan andra delar får halvledaregenskaper. Det här gör att det är svårt att få fram grafen som skulle kunna användas i elektroniktillämpningar. Nu har man dock visat att det går att välja om man vill ha en metall eller en halvledare genom att låta grafenet växa på ytor med olika kemikalisk förbehandling.

John Hart vid universitetet i Michigan har tagit fram en teknik för att framställa fantastiska mikroskopiska bilder. Genom att föra över en bild med hjälp av fotolitografi till en kiselyta och låta stående kolnanorör växa på mönstret har han bland annat gjort 0,5 mm små porträttbilder av Barack Obama (www.nanobama.com).

Nanobama. Källa: John Hart (http://www.nanobama.com)

Fler bilder av John Hart kan ses på www.nanobliss.com. En beskrivning på svenska av hans teknik finns hos Ny Teknik.

Grafen är på allas läppar nuförtiden (se tex tidigare bloggpost). Nu har forskare i Linköping hittat en ny smart metod för att framställa stora monoatomära skikt av grafen. Genom värmebehandling av kiselkarbid har de lyckats förånga kislet så att endast ett grafenlager återstår efteråt. Resultaten har publicerats i Physical Review B. En kort intervju med en av forskarna finns hos Ny Teknik.

Nature har publicerat en intressant spalt om hur forskare betraktar omvärldens oro för nya vetenskapliga landvinningar med avseende på hälso- och miljörisker, etc. Det här är speciellt intressant inom nanoteknikområdet, då hälsoeffekter från partiklar i nanostorlek i många stycken är ett outforskat område.

En vanlig föreställning bland forskare är att allmänheten är orolig, och att oron grundar sig i okunskap. Acceptansen för ny teknik skulle därmed kunna ökas genom information. Det är inte alls så enkelt, visar det sig, att oro hänger samman med (brist på) kunskap. Däremot finns det en tydlig korrelation mellan individers grundläggande ideologiska värderingar och i vilken utsträckning man låter sig lugnas genom information.

En annan fördom som man har tagit kål på är den (tydligen!) förhärskande uppfattningen i USA att européer är nervösa bakåtsträvare medan amerikaner är orädda teknikentusiaster. Läs mer här.

Det har skrivits hyllmetrar med papers om kolnanorör de senaste Ã¥ren och de har ocksÃ¥ figuerat ganska flitigt pÃ¥ forskningsbloggen: här och här, till exempel. De smÃ¥ fibrerna har väldigt intressanta mekaniska och elektriska egenskaper, men pÃ¥ grund av att de är sÃ¥ rackarns smÃ¥ har det varit svÃ¥rt att använda dem pÃ¥ ett vettigt sätt i ”riktiga” tillämpningar. Nu har man dock hittat en ny form, skriver bland annat Science News, som man kallar för ”kolossala kolrör”.

Källa: Peng, mfl. Från sciencenews.org

De är så kolossalt stora, med en diameter på ca 0,1 mm, att de syns med blotta ögat. De är uppbyggda av grafenskikt precis som en typisk konstgjord lättviktskonstruktion: ett tvåväggsrör med längsgående mellanväggar. Trots sin storlek har de fortfarande väldigt intressanta egenskaper, och i och med att de är så pass stora är de förhållandevis lätta att hantera och processa. Förhoppningen är nu att det ska bli lättare att omsätta kolnanorörens roliga egenskaper i praktiken.

Idag publicerade EU-kommissionen den tredje utlysningen från Sjunde Ramprogrammets NMP-tema (där NMP står för nanoteknik och nya material och produktionsteknologier). Under 2009 finns det ungefär 125 M€ att söka. En av godbitarna bland de aviserade ämnena är ett om nanostrukturerade material baserade på grafen.

Källa: Wikipedia

Grafen består av ett plant skikt av kolatomer ordnade i ett bikupeliknande kristallgitter. Det omtalades för första gången för omkring 20 år sedan, men man lyckades inte framställa några isolerade prover förrän 2004. Materialet har många intressanta egenskaper: det är det starkaste och styvaste materialet som finns och det leder värme bättre än något annat material. Det leder också ström fantastiskt bra och har en del lustiga optiska egenskaper. Man har till exempel visat att ett lager grafen med en atoms tjocklek absorberar en andel av infallande vitt ljus motsvarande exakt pi gånger finstrukturkonstanten (= ca 2,3%). Grafen är den enda kända tvådimensionella kristallen och i och med all materia i materialet är i kontakt med omgivningen är det väldigt känsligt för främmande ämnen som adsorberas. Det gör att en av de mest intressanta tillämpningarna för grafen är gassensorer.

Men man kan tänka sig annat kul också. Kommissionens utlysning är praktiskt taget helt öppen.