European Observatory for Nanomaterials

Nanomaterijali su u prirodi postojali mnogo prije nego što su ih znanstvenici uopće mogli zamisliti. No povijest znanosti koja se bavi proučavanjem nanotehnologije i nanomaterijala relativno je kratka.

Kako bi se moglo manipulirati stvarima na tako maloj razini, bilo je potrebno kombinirati znanja iz mnogih područja, kao što su fizika, kemija, biologija i istraživanje materijala.

Prirodni nanomaterijali

Naš je planet važan izvor prirodnih nanomaterijala. Vulkani, šumski požari, pješčane oluje i prskanje mora prirodni su procesi u kojima se stvaraju nanomaterijali. Biljke, kukci, pa čak i ljudi u sebi imaju brojne nanostrukture. Primjerice, zahvaljujući nanostrukturama listovi lotosova cvijeta imaju sposobnost samostalnog čišćenja i otpornosti na vodu. Naše kosti također se sastoje od nanostrukturiranih minerala. čak je i temeljna sastavnica našeg života, DNK, nanomaterijal.

Nanomaterijali se mogu pronaći i u drugim dijelovima svemira, primjerice u svemirskoj i Mjesečevoj prašini, a nađeni su i u meteoritima koji su pali na Zemlju.

Nanomaterijali u davnoj povijesti

Ljudi su više od 4 000 godina upotrebljavali nanomaterijale, a da pritom nisu u cijelosti razumjeli način na koji funkcioniraju.

Brojni minerali gline sadržavaju nanomaterijale i koriste se tisućama godina, primjerice u građevinarstvu, medicini i umjetnosti.

Usto, nedavno provedenom znanstvenom analizom utvrđeno je da je boja za kosu na bazi olova korištena u starom Egiptu sadržavala sintetizirane nanokristale olovnog sulfida.

Mnogi povijesni artefakti svoju ljepotu duguju nanomaterijalima. Likurgov pehar, stakleni rimski pehar iz 4. stoljeća, na sebi ima zlatne i srebrne nanočestice koje mijenjaju boju ovisno o svjetlosti. Vitraji pronađeni u mnogim srednjovjekovnim crkvama također su oslikani sjajnim bojama zahvaljujući nanomaterijalima koji se nalaze u staklu.

Nanotehnologija: moderna znanost

Fizičar Richard Feynman postavio je 1959. znanstvene temelje za revoluciju nanomaterijala. Smatrao je da je moguće manipulirati stvarima na razini pojedinačnih atoma i pred svijet postavio dva izazova.

Prvi je bila izrada malog, ali funkcionalnog električnog motora od samo 1/64 kubičnih inča, a drugi minijaturizacija stranice knjige u mjerilu 1:25 000, u kojem bi cijela Enciklopedija Britannica stala na vrh pribadače. Trebalo je 26 godina da se svladaju oba izazova, no taj je misaoni pokus nadahnuo razvoj novog znanstvenog područja.

Od tada je ostvaren niz znanstvenih dostignuća koja su dovela do objave nebrojenih znanstvenih radova, stavljanja na tržište brojnih proizvoda i dodjele triju Nobelovih nagrada za rad u području nanoznanosti i nanotehnolgije.

• Nobelova nagrada za kemiju 1996. – otkriće fulerena, dokaz da ugljik može postojati u novom, dotad nepoznatom obliku, što je omogućilo otkrivanje ugljikovih nanocijevi
• Nobelova nagrada za fiziku 2010. – proučavanje grafena, materijala koji se sastoji od samo jednog atomskog sloja i može se upotrebljavati npr. u području fleksibilne elektronike, energetike i biomedicine i
• Nobelova nagrada za kemiju 2016. – razvoj molekularnih strojeva, koji bi mogao dovesti do daljnjeg napretka u području minijaturizacije i razvoja novih materijala.

Razvoj svake nove znanosti ili tehnologije sa sobom nosi obećanja, ali i rizike za društvo. Upravo ono, uključujući građane, znanstvenike, vlade i poduzeća, mora pronaći najbolji način za razvoj tih tehnologija, a rizike za ljude i okoliš pritom svesti na najmanju moguću mjeru.