Nanotechnologie
1. Inleiding
Deze module is bedoeld om VWO 5 leerlingen met een natuurprofiel in negen lessen kennis te laten maken met nanotechnologie. Na een tweetal inleidende lessen en een practicum zullen jullie zelf aan de slag gaan met een project over nanotechnologie. Hierbij mogen jullie kiezen uit een aantal onderwerpen, zelf een onderzoeksvraag opstellen, onderzoek doen en jullie bevindingen presenteren aan elkaar. Behalve met een presentatie zal de module ook worden afgesloten met een toets. In bijlage 1 is de studiewijzer te vinden, zodat voor iedereen duidelijk is wat er verwacht wordt per les.
In verschillende media is de laatste tijd vaak iets te lezen over nieuwe ontdekkingen in de nanotechnologie1,2. De vraag die we ons hierbij zouden moeten stellen is of al deze ontdekkingen invloed hebben en zullen gaan krijgen op ons leven. Wat is nanotechnologie? Wat kunnen we ermee? En bovenal zijn nano deeltjes gevaarlijk?
Nanotechnologie is een vakgebied, dat zich snel ontwikkelt en waar niet alleen verschillende natuurwetenschappelijke disciplines elkaar raken: natuurkunde, scheikunde en biologie, maar ook andere disciplines, zoals van maatschappelijke aard. Hoe men het ook wendt of keert, nano is vakoverstijgend. Het is een spannend wetenschapsgebied, waar zich in de afgelopen jaren diverse belangrijke doorbraken hebben voorgedaan, die uitzicht geven op maatschappelijke toepassingen. Vanwege de grote maatschappelijke beloftes van nanotechnologie is er de laatste jaren veel geld vanuit de overheid in onderzoekt gestopt.
Een aantal toepassingen zijn al op de markt, zoals zelfreinigende ramen, (nano)tandpasta, (nano)zonnebrandcreme. Andere toepassingen zijn nog slechts in de gedachten van de wetenschappers, zoals biomedische toepassingen (bijvoorbeeld nanobots, targeted drug delivery).
Jullie, leerlingen uit de bovenbouw kunnen met je kennis al begrijpen, wat er op nanoschaal aan de hand kan zijn en welke nieuwe uitdagingen onderzoek op dat gebied kan bieden. Deze module wil jullie daarom inzicht bieden in de moderne wetenschapsbeoefening en enthousiast maken voor betawetenschappen en techniek. Ook worden jullie voorbereid op mogelijke consequenties van nieuwe ontwikkelingen, de ethische dilemma’s en de risicoafwegingen, die daarbij nodig kunnen zijn.
1 NOS.nl: “Nanotechnologie rukt op”
2 Nu.nl: “Ook sportkleding bevat nanozilver”
2. Wat is nano?
Opdracht
2.1
Voordat we beginnen met deze modulen willen we jullie voorkennis testen. Dit gaan we doen aan de hand van de enquete in bijlage 2. Het is de bedoeling dat jullie deze enquete zo ver mogelijk in gaan vullen. Let op: er zijn hier geen foute antwoorden mogelijk. Het gaat erom wat je al weet, dus kan je alles opschrijven wat jij denkt dat het antwoord op de vraag is!
Als we gaan kijken naar wat nanotechnologie letterlijk betekent vinden we het volgende3:
Technologie: systematisch en praktische toepassing van kennis
Nano: komt van het Latijnse woord “nanos” dat dwerg betekent
Maar nanotechnologie heeft natuurlijk niets te maken met kennis en toepassingen van dwergen. Nano wordt gebruikt om iets heel kleins aan te geven: 1 nanometer (nm) = 1·10-9 m. We kunnen dan ook de volgende algemene definitie formuleren:
Onder nanotechnologie wordt verstaan het ontwerpen, produceren, manipuleren en toepassen (=technologie) van structuren op nanoschaal met één of meer dimensies die onder de 100 nanometer liggen (=nano).
Op deze schaal vertoont de materie unieke eigenschappen die gebruikt kunnen worden voor verbeterde materialen en systemen.4 De achtergrond van deze unieke eigenschappen komen in hoofdstuk 3 aan bod. Om hier verder op in te kunnen gaan is het belangrijk dat we kennis van orde groottes en maten nog eens opfrissen.
Opdracht
2.2
Bekijk het filmpje “Powers of Ten” (http://www.youtube.com/watch?v=0fKBhvDjuy0)
2.3
Van de standaardeenheid “meter” zijn de andere lengte-eenheden afgeleid. Maak de volgende tabel met de afgeleide lengte-eenheden af:
1 kilometer [ km]= 1000 m
1 hectometer [ hm]= ____m
1 _________ [dam]= 10 m
1 meter [ m]= 1 m
1 decimeter [__ ]= 0,1 m
1 _________ [ cm]= ___________ m
1 millimeter [__ ]= 0,001 m
1 micrometer [ μm]= ___________ m
1 nanometer [__ ]= ___________ m
1 picometer [ pm]= ___________ m
2.4
Welke lengte-eenheid gebruik je om de volgende afstanden aan te geven? Kies uit km, hm, dam, m, dm, cm, mm, μm, nm of pm :
- De lengte van de weg Heerlen – Amsterdam: _____
- De hoogte van het schoolgebouw: _____
- De breedte van deze bladzijde: _____
- De dikte van een boek: _____
- De lengte van een tyfus bacterie: _____
- De doorsnede van een menselijke eicel: _____
- De lengte van een volwassen mens: _____
- De dikte van een wandelende tak: _____
- De grootte van een glucosemolecuul: _____
2.5
Vul in:
1m = _____ dm = _____ cm = _____ mm = _____ μm
1 m2 = _____ dm2 = _____ cm2 = _____ mm2
1 m3 = _____ dm3 = _____ cm3 = _____ mm3
1l = _____ dl = _____ cl = _____ ml = _____ μl
1 mm = _____ μm
1 dm3 = _____ 1 l
1 cm3 = _____ ml = _____ μl
1 mm3 = _____ ml = _____ μl
Ter vergelijking:
- 1 nanometer komt overeen met de doorsnede van een eenvoudig molecuul, dat opgebouwd is uit 10 atomen.
- Zou men de doorsnede van een atoomkern vergroten tot 3 mm (dus zo groot als een luciferkop), dan zou de elektronenschil een doorsnede hebben van 300 meter (zo hoog als de Eiffeltoren). Het om de atoomkern draaiende elektron zou altijd nog kleiner zijn dan een stofdeeltje (ca. 0,1 mm).
- Een nanometer is het miljardste deel van een meter. Een nanometer is 10 keer zo groot als een waterstofatoom en 100.000 maal kleiner dan de doorsnede van een menselijke haar (ca. 0,1-0,0 mm).
- Zou men alle atomen van een korreltje zout vergroten tot het kopje van een knopspeld, dan zou men hiermee heel Europa met een 20 cm dikke laag kunnen bedekken.
- Een nanometer verhoudt zich tot een meter als de doorsnede van een hazelnoot tot onze aardbol.
- 1 gram van sommige nanodeeltjes heeft een totaal buiten oppervlak van 750 m2 of 10 voetbalvelden. In tegenstelling tot de oppervlakte van een gram stof in de vorm van een bolletje, deze heeft een buitenoppervlakte van maximaal enkele vierkante centimeters.
Onderstaande tabel geeft een overzicht van verschillende voorwerpen met een lengte eenheid uitgedrukt in nm.
Wanneer we naar Nanotechnologie gaan kijken is het van belang telkens deze ordes van grootte in
het achterhoofd te houden. Om een idee te krijgen van Nanotechnologie en de mogelijkheden volgt
nu een inleidende film over nanotechnologie van de Europese Commissie:
Opdracht
2.6
Bekijk de film nanotechnology (http://ec.europa.eu/avservices/video/player.cfm?ref=I045354)
en beantwoord de volgende vragen:
a) 1 nm= ________________________ m
b) Wat betekent Nano?
c) Waarom heerst er in de laboratoria een overdruk?
d) Wat betekent ‘top-down-aanpak’?
e) Wat betekent ‘bottom-up-opbouw’?
f) Wat betekent hydrofoob?
g) Wat is het lotus-effect?
h) Noem enige toepassingen van nanotechnologie bij glas.
i) Hoe kun je een atoom bekijken?
j) Wat is het tunneleffect?
k) Wat zijn nanobuizen (nanotubes)?
l) Hoe lang zijn zulke nanotubes?
m) Wat heb je nodig om nanotubes te vormen?
n) Hoe sterk zijn deze nanotubes?
o) Aan welke toepassingen van nanotubes wordt gedacht?
p) Leg uit dat nanotechnologie, net zo als het vak ANW, vakoverstijgend is.
q) Wat is biomimethica?
r) Aan welke medische toepassingen van nanotechnologie wordt gedacht?
3 Definities onder andere te vinden op Wikipedia (Nederlandse pagina over technologie en nanotechnologie)
4 Definitie van Sociaal Economische Raad (www.ser.nl)
3. Verandering van eigenschappen
Nanodeeltjes hebben andere eigenschappen dan grotere deeltjes van dezelfde stof. Eigenschappen van een stof, zoals kleur en dichtheid, warmte- en stroomgeleiding, kunnen op nano niveau afwijken van de 'normale’ eigenschappen. Met het kleiner worden van objecten neemt het volume veel sneller af dan het oppervlak. Hierdoor is het oppervlak van nanodeeltjes relatief groot ten opzichte van hun inhoud en daarmee zijn nanodeeltjes reactiever dan deeltjes op micro- en millimeter niveau.
Hoe komt het dat eigenschappen veranderen wanneer de afmetingen veranderen? Daar gaan we in deze paragraaf verder op in.
Opdracht
3.1
Je hebt een kubus met ribben van 1 cm.
a. Hoe groot is het oppervlak van deze kubus?
Je snijdt deze kubus drie keer door (verticaal, horizontaal en transversaal = loodrecht op verticaal).
b. Hoeveel kubussen heb je dan?
c. Wat is het oppervlak van deze kubussen samen?
Je hebt het oppervlak vergroot, waardoor meer reacties met de omgeving mogelijk zijn. Poedersuiker lost sneller op dan kristalsuiker om dat de poedersuiker meer oppervlak per gram suiker heeft dan kristalsuiker. Hoe kleiner de structuren worden, hoe meer atomen aan de buitenkant van deze structuren liggen, die met de omgeving in wisselwerking kunnen treden.
Een rekenvoorbeeld:
Bij een ijzerblokje met ribben van 1 cm bevinden zich maar 0,00001% van de ijzeratomen op het buitenoppervlak van deze kubus. Bij ribben van 5 nm liggen al 20% van alle atomen aan de buitenkant. Hoewel beide kubussen uit hetzelfde element bestaan, kunnen ze volledig verschillende scheikundige en natuurkundige eigenschappen vertonen. Dat komt omdat de toestand van de elektronen aan de buitenkant van het materiaal anders is als de configuratie van de elektronen in het binnenste van het materiaal. De wetten van de kwantummechanica bepaalt hoe de toestand van de elektronen is; van de elektronen in het binnenste als ook van de elektronen aan de buitenkant. De dagelijkse wereld om ons heen kunnen we goed beschrijven met de Wetten van Newton maar om het gedrag van elektronen te beschrijven moeten we de kwantummechanica toepassen. Afhankelijk van de grootte, vorm en toestand van de nanostructuren ontstaan in vergelijking tot de macroscopische lichamen veranderingen in de geleiding, magnetische reacties, het smelt- en kookpunt, de taaiheid, breekbaarheid, kleur enz.
Een ander voorbeeld is de interactie van nanodeeltjes met licht, omdat ze in dezelfde orde grootte zijn als de golflengte van licht. Hierdoor kunnen onverwachte optische effecten optreden. Een bekend voorbeeld hiervan is goud. Goudbolletjes van enkele tientallen nanometer zijn niet meer goudkleurig, maar juist rood. Hoewel men hier destijds geen weet van had – en het toen zeker nog geen nanotechnologie heette – werd dit in de Middeleeuwen al gebruikt om glas in lood een rode kleur te geven. In 1847 was het de Britse natuur- en scheikundige Michael Faraday die er achter kwam dat de rode kleur werd veroorzaakt door de grootte van de goudbolletjes5. We zullen dit ook zelf gaan waarnemen in het practicum van les 3.
5 Zie kennislink.nl voor meer informatie
4. Nano zichtbaar maken
Grote organismen en andere structuren in ons dagelijks leven kunnen we gewoon gemakkelijk met het blote oog zien. Voor iets kleins gebruiken we soms een loep en voor nog kleinere structuren zoals cellen van planten of dieren gebruiken we een optische microscoop. Hier zijn echter beperkingen aan de maximale vergroting (2000x) en het maximaal onderscheidend vermogen. Dit laatste geeft aan wat de kleinst waarneembare afmeting is met een microscoop. Omdat bij een gewone optische microscoop gebruik wordt gemaakt van zichtbaar licht is de kleinst waarneembare afmeting begrensd door de golflengte van zichtbaar licht (tussen de 400 en 700 nm).
Opdracht
4.1
Zoek een afbeelding van een optische microscoop en benoem de delen.
4.2
Zoek op en leg in eigen woorden uit waarom de kleinst waarneembare afmetingen begrensd worden door de golflengte van het licht.
Ga je dieper op onderzoek dan zijn materialen en ook levende organismen opgebouwd uit hele kleine deeltjes zoals moleculen, atomen en ionen.
Al die deeltjes zijn met het blote oog niet te zien. Dat deze deeltjes bestaan is op verschillende manieren aan te tonen. Een van die manieren is deze deeltjes zichtbaar maken met apparaten. In de loop van de tijd werd het mogelijk kleinere deeltjes – cellen, moleculen en atomen - te bekijken.
In het jaar 1924 ontdekte de Fransman Louis de Broglie (overigens is de Broglie niet de uitvinder van de elektronenmicroscoop maar Ernst Ruska, die hier in 1988 de Nobelprijs voor gekregen heeft), dat elektronen tegelijkertijd deeltjes- en golfkarakter hebben en daarom vergelijkbare eigenschappen hebben als het licht. Deze kennis maakte de weg vrij voor de bouw van een microscoop om de nanowereld binnen te dringen. Omdat snelle elektronen een zeer veel kleinere golflengte hebben dan zichtbaar licht en het onderscheidend vermogen van een microscoop door de golflengte begrensd wordt, kan met een elektronenmicroscoop een duidelijk hoger onderscheidend vermogen (nu ongeveer 0,1 nm) bereikt worden als met een optische microscoop (ongeveer 200 nm). Vergeleken met de optische microscoop bezit de elektronenmicroscoop enige bijzonderheden:
- In de elektronenmicroscoop moet een vacuum heersen, omdat de elektronenstraal anders door de gasdeeltjes verstrooid zou worden.
- In plaats van een lenzen systeem zoals bij de optische microscoop, heeft de elektronenmicroscoop elektromagneten, die de elektronenstraal bundelen en afleiden.
- Omdat het magneetveld regelbaar is, zijn er bij een elektronenmicroscoop geen verwisselbare oculairs of objectieven nodig om bij de verschillende vergrotingen te werken.
Opdracht
4.3
Zoek de ontwikkeling van de microscoop op van de tijd van de eerste optische microscoop tot en met
de elektronenmicroscoop. Noteer bij elke ontwikkeling de vergrotingsmogelijkheden en zoek een
afbeelding van een preparaat bij deze vergroting.
Verschillende typen elektronenmicroscopen
Van de elektronenmicroscoop zijn verschillende varianten ontwikkeld die elk hun eigen voor- en nadelen hebben en voor verschillende doeleinden kunnen worden gebruikt.
Transmissie elektronenmicroscoop
Bij een transmissie-elektronenmicroscoop (TEM) stralen de elektronen door het preparaat en treffen op een scherm, dat het beeld van het object toont.
Rasterelektronenmicroscoop (Engels: Scanning Electron Microscope, SEM)
Bij de rasterelektronenmicroscoop wordt de elektronenstraal tot een zo klein mogelijke vlek gebundeld en regel voor regel over het te onderzoeken preparaatdeel geleid. Bij een vaak gebruikte meetmethode met dit systeem, de Scanning Electron Microscope (SEM) worden niet de elektronen, waarmee het object bestraald wordt, maar de door de bestraling uit het preparaat gestoten elektronen gemeten. De elektronen verlaten het preparaat aan die kant, waar de elektronenstraal getroffen heeft. De verdeling van de elektronen wordt met behulp van een detector en een versterker in optische signalen op een monitor omgezet.
Rasterkrachtmicroscoop (Engels: Atomic Force Microscopy, AFM)
Een bijzondere vorm van de rasterelektronenmicroscopie vormt de rasterkrachtmicroscopie. Hierbij wordt in de regel een spitse naald van enige 100 micrometer lengte (en in het optimale geval met een punt van maar een atoom) tot ongeveer een nanometer afstand van het preparaatoppervlak gebracht en in een raster erover geleid. Daarbij “voelt” de sensor een afstandsafhankelijke natuurkundige wisselwerking, veroorzaakt door de van der Waals krachten, die als meetsignaal dient.
Bij een rasterkrachtmicroscoop wordt de arm, waaraan zich de punt bevindt, bij contact met een atoom aan het oppervlak verbogen. Hierdoor wordt de reflectiehoek van een laserstraal meetbaar veranderd. Dit signaal wordt als driedimensionaal beeldinformatie door een computer geregistreerd en afgebeeld. Zo geproduceerde afbeeldingen lijken op het oppervlak van een eierdoos met inzinkingen en uitstulpingen. Iedere berg komt bij het goede onderscheidend vermogen overeen met een atoom.
Opdracht
4.4
Door welke inzicht werd de weg tot de bouw van een microscoop om in de nanokosmos door te
dringen geeffend?
4.5
Noem de twee belangrijkste verschillen tussen een optische microscoop en een elektronenmicroscoop.
4.6
Noem en omschrijf de drie analysemethoden, waarmee nanostructuren zichtbaar te maken zijn.
Het principe van de rasterelektronenmicroscoop valt dus het beste te vergelijken met een ouderwetse platenspeler. Een vlijmscherpe metalen naald – de punt is 1 atoom dik -, tast het oppervlak van het preparaat af. Het grote verschil met de platenspeler is dat de naald in de microscoop het preparaat net niet raakt. Door een elektrische spanning tussen naald en het preparaat gaat er een minuscule stroom lopen: de tunnelstroom. Daarom wordt dit type elektronenmicroscoop ook wel rastertunnelmicroscoop genoemd (RTM). De microscoop meet de stroom en stelt voortdurend de hoogte van de naald zodanig bij, dat de naald op een constante afstand van het oppervlak blijft. Als nu de naald parallel aan het oppervlak verschoven wordt, terwijl de stroom constant wordt gehouden, volgt de naald een hobbelpad – iets hoger boven een atoom en iets lager tussen de atomen in -, dat eruit ziet als de atomaire structuur van het oppervlak onder de naald. De bewegingen van de naald worden door een computer geregistreerd en op een beeldscherm zichtbaar gemaakt. De microscoop is in een vacuumkamer geplaatst om te voorkomen, dat het preparaat oxideert of verontreinigd wordt. Een andere toepassing van de RTM is het manipuleren van atomen. Het is gelukt om de atomen zo te verplaatsen, dat er verschillende figuren gemaakt konden worden. Theoretisch is het dus mogelijk om elke willekeurige stof of structuur op te bouwen uit moleculen. Maar de concrete toepassingen hiervan staan nog in de kinderschoenen.
5. Geschiedenis
Wanneer is nanotechnologie eigenlijk ontstaan? Is het pas in gebruik sinds de industriele revolutie en ontwikkeling van moderne technologieen? Of gebruikt de mens eigenlijk al veel langer (al dan niet bewust) de unieke eigenschappen van nanodeeltjes?
Opdracht
5.1
Bekijk op de website van de Northwestern University (http://www.discovernano.northwestern.edu/whatis/History/HistoryPopup) de geschiedenis van nanotechnologie en beantwoord de volgende vragen.
a) Wat is volgens deze website het ouds bekende voorbeeld van toegepaste nanotechnologie?
b) Welke deeltjes zorgen voor de rode kleur in sommige middeleeuwse glas in lood ramen?
c) Hoe komt het dat fotografie gezien kan worden als een van de eerste toepassingen van nanotechnologie?
d) Wanneer is de eerste elektronenmicroscoop uitgevonden en door wie?
e) Wie ging de geschiedenis in als de eerste die atomen zichtbaar had gemaakt?
f) Wat wordt bedoeld met de “wet van Moore”?
g) Wanneer en door wie werd de term nanotechnologie voor het eerst gebruikt?
h) Hoe dik zijn self-assembled monolayers meestal ongeveer?
i) Wat is het probleem om ‘single electron tunnel transistors’ toe te passen in alle dag elektronica en welke oplossing denken onderzoekers daarvoor te vinden?
Nanotechnologie is dus al heel oud, maar pas in de laatste decennia komen er steeds meer technische mogelijkheden en wordt er op grote schaal onderzoek naar gedaan.
6. Practicum
In de volgende les gaan we tijdens het practicum goudnanodeeltjes maken in een oplossing. In dit practicum gaan we kijken naar de veranderende eigenschappen van gouddeeltjes op nanoschaal. Om te kunnen begrijpen wat er tijdens het practicum gebeurt, moet je eerst de volgende theorie bestuderen.
Theorie
Top-down, bottom-up
Er zijn in principe twee wegen om nanodeeltjes te maken, namelijk “top-down” of “bottom-up”. Bij de opwaartse benadering, bottum-up, maak je met kleinere bouwstenen een groter geheel. Een aanpak die typisch is voor de scheikunde. Deze versie van de nanotechnologie wordt ook wel een supramoleculaire chemie genoemd. De bouwblokjes waarmee nanostructuren gebouwd worden, zijn immers op zichzelf al grote moleculen. Bij de neerwaartse beweging, top-down, probeer je vanuit een groot voorwerp een kleiner voorwerp te maken. Je kunt het vergelijken met een beeldhouwer die een beeld kapt uit een groot blok marmer. In de praktijk wordt deze aanpak gebruikt in de chipindustrie. Waar je laagjes afzet op een drager en er dan structuren in uitsnijdt met een elektronenstraal.
Colloïdchemie
Als nanodeeltjes aanwezig zijn in een oplossing wordt er ook vaak gesproken van een colloide of een colloidale oplossing. Maar wat is een colloide precies? In onderstaande tabel is de straal van de deeltjes aangegeven in nanometer. De kleinste deeltjes staan helemaal links, bijvoorbeeld losse atomen en kleine moleculen. Rechts staan fijne vaste deeltjes, zoals fijn poeder. Colloiden zitten qua grootte tussen de kleine moleculen en de vaste deeltjes in. Die tussenpositie is bepalend voor de eigenschappen en de toepassing van colloiden. Melk is een voorbeeld van een colloide. Het is geen heldere oplossing maar het is ook geen troebele suspensie waarbij een neerslag ontstaat.
Colloiden omschreef men aanvankelijk als stoffen, die ogenschijnlijk oplossen maar in werkelijkheid als kleine deeltjes aanwezig zijn (gedispergeerd zijn) in de vloeistof. Het eiwit van een kippenei is een bekend voorbeeld van zo’n colloidale dispersie. Er is echter geen scherp onderscheid tussen een oplossingen colloïden suspensies molecuul chemie colloïdchemie vaste stof chemie colloidaal systeem en een oplossing. Daarom zijn later colloiden gedefinieerd als deeltjes die tenminste in een dimensie een grootte hebben tussen de 10-9 tot 10-6 meter.
Opdracht
6.1
Nanokristallen zijn ook colloidale deeltjes, maar niet alle colloidale deeltjes zijn nanokristallen.
Leg uit wanneer een colloide niet tot de nanodeeltjes behoren?
Verstrooiing van licht
Nanodeeltjes en colloiden hebben vaak een andere kleur dan dezelfde deeltjes bij grotere afmetingen. Hoe komt dit? De klassieke natuurkundetheorie beschouwt elektromagnetische straling als een golf met een fluctuerend elektrisch veld en daar loodrecht op nog een fluctuerend magnetisch veld. In deze theorie is licht dus ook een golf. Welke kleur licht heeft, wordt dan bepaald door de golflengte. Kijk je naar de interactie van licht met deeltjes in de grootteorde van de lichtstraal, dan volstaat het om licht als golf te benaderen. Het licht dat wij kunnen zien, is slechts een onderdeel van het elektromagnetische spectrum. Ook rontgenstraling en geluidsgolven horen tot dit spectrum. Voor processen op atomair niveau voldoet deze benadering niet. Dan moeten we licht zien als een straal van kleine deeltjes, fotonen genaamd.
De verstrooiing van licht is in de negentiende eeuw door verschillende wetenschappers bestudeerd. De Britse scheikundige John Tyndall voerde gedetailleerde experimenten uit. Hij zag dat water waarin een klein beetje fijn verdeelde melk zit, er blauw uitziet, als je het met wit licht beschijnt en er van de zijkant naar kijkt. De lichtstraal is ook zichtbaar in de vloeistof. Als je in de richting van de straal zelf kijkt, zie je een rode gloed.
Tyndall veronderstelde terecht dat blauw licht meer wordt verstrooid dan rood licht. Het Tyndalleffect verklaart ook waarom de lucht overdag blauw en tegen zonsopgang of zonsondergang rood is. De kleinste moleculen zijn zo klein dat ze licht nauwelijks verstrooien. Een voorbeeld hiervan zijn gasmoleculen. Colloiden zitten qua grootte tussen moleculen en vaste deeltjes in. Deze deeltjes zijn zo groot dat ze licht wel verstrooien, d.w.z. dat een lichtbundel wordt ‘afgebogen’ door de deeltjes. Toch kun je de deeltjes met het blote oog, of zelfs onder een lichtmicroscoop, niet zien. Daarvoor zijn ze weer te klein.
Synthese van goudnanokristallen
Goud is een edele metalen [symbool Au, atoomnummer 79] dat al sinds de oudheid bekend is vanwege het gebrek aan reactiviteit. Goud werd vooral gebruikt in sierraden en als waarde middel. Gezien het gebrek aan reactiviteit lijkt goud voor chemici geen interessante stof te zijn. Maar met behulp van koningswater (een 3:1-mengsel van geconcentreerd salpeterzuur en zoutzuur) is het mogelijk om goud in oplossing te brengen.
Het sterke oxidatiemiddel HNO3 oxideert in oplossing het goud tot Au3+. Na een complexeringsreactie met Cl- ontstaat AuCl4- . Deze stappen kunnen niet afzonderlijk of sequentieel gedaan worden. Door een versterkend effect van het specifieke mengsel komt deze reactie tot stand. Het verkregen AuCl4- is een sterke oxidator en zal gemakkelijk weer goudatomen vormen als het in contact komt met een reductor zoals citraat. Er ontstaan losse goudatomen, die samenklonteren. Zo ontstaan nanokristallen, die door aangroeien langzaam groter worden. Op deze kleine schaal zijn stoffen reactiever dan in bulk.
Opdracht
6.2
Op deze manier gaan we zelf nanodeeltjes maken.
Is dit een voorbeeld van een top-down of bottom-up synthese?
Goudsol
Colloidale edelmetalen, zoals een goudsol, behoren tot de oudste colloidale toepassingen in de techniek, bijvoorbeeld bij het maken van gekleurd glas. Op het eerste gezicht lijkt een goudsol een heldere oplossing. Maar dat is het niet. Dat zie je als je er in een donkere kamer een lamp op zet. Kijk je er van de zijkant naar, dan zie je dat er licht is dat niet meer in de richting van de lichtbundel gaat en dus verstrooid is door de gouddeeltjes. De goudsol is het oudste bekende colloidale systeem. Het werd rond 1860 onderzocht door de Britse natuurkundige Michael Faraday. Bij de synthese van het goudsol toonde Faraday aan dat
- het goud niet langer als goudionen aanwezig was
- reagentia die in staat zijn om goud op te lossen, de rode kleur van de goudsol laten verdwijnen
- het toevoegen van extra zouten de kleur van de goudsol naar blauw verandert, en dat hij dan de neiging krijgt om ‘uit te zakken’
- als je de goudsol maakt in een gelatineoplossing (een goudsol-gel) de rode kleur door het toevoegen van zout niet verandert.
Faraday trok een aantal conclusies uit zijn experimenten. ‘Het goud heeft een dispersie gevormd en is heel fijn verdeeld aanwezig in de vloeistof.’ ‘De verkleuring van rood naar blauw door het toevoegen van extra zout komt door de toename in deeltjesgrootte.’
Colloidale edelmetalen werden vroeger gebruikt bij het maken van gekleurd glas. In gesmolten glas werd dan 0,01% goud opgelost. Na afkoelen bleef het glas helder doordat de goudatomen egaal waren verdeeld in het glas. Door enkele uren te verwarmen tot 650°C aggregeerden deze goudatomen tot deeltjes met een diameter van 40 tot 140 nm. En zo ontstond gekleurd glas. Door variaties in dit procede kon de grootte van de gouddeeltjes varieren en tinten tussen rood en blauw produceren. De kleur is het gevolg van zowel absorptie van het witte licht als de verstrooiing van licht door de aanwezigheid van de colloidale gouddeeltjes. Door andere edele metalen te gebruiken, kreeg je andere kleuren. De kleur van de goudsolen wordt verklaard door het proces van verstrooiing van licht en absorptie van licht. Metaaldeeltjes absorberen het licht sterk.
Praktisch werk
Deel 1: Goudnanodeeltjes maken
Doel
Bij de theorie over het practicum heb je kunnen lezen hoe goudnanodeeltjes gesynthetiseerd kunnen worden. In dit experiment ga je op deze manier goudnanodeeltjes maken. Je kunt dan waarnemen dat goudnanodeeltjes andere eigenschappen hebben dan goud van grotere afmetingen.
Materialen en benodigdheden
- brander
- driepoot en gaasje
- 50 mL goudwaterstoftetrachloride-oplossing. (2,5 ・10-4 M HAuCl4 ・3H2O-oplossing )
- klein bekerglas met een paar mL 5% natriumcitraatoplossing
- 1 mL-pipet met pipetteerballon
- erlenmeyer van 100 mL
- horlogeglas
- maatcilinder van 50 mL
- laserpen
Werkwijze
Meet 50 mL goudwaterstoftetrachloride-oplossing af in de maatcilinder en schenk dit in de erlenmeyer. Leg het horlogeglas op de erlenmeyer zodat er tijdens het verwarmen geen damp kan ontsnappen. Zet de erlenmeyer boven de brander en verwarm dit rustig met een kleine blauwe vlam. Zwenk de erlenmeyer regelmatig tijdens het verwarmen. Als de vloeistof kookt (het horlogeglas begint dan te trillen), haal je voorzichtig de erlenmeyer van de driepoot af en voeg je meteen 0,3 OF 3 mL natriumcitraatoplossing toe (de ene helft van de klas voegt 0,3 mL toe en de andere helft 3 mL). Dit toevoegen doe je met behulp van een pipet. Zwenk de erlenmeyer nadat je de natriumcitraatoplossing hebt toegevoegd. Laat het mengsel dan afkoelen en let op de kleurverandering. Schrijf je waarnemingen op.
Waarnemingen
Noteer je waarnemingen. Noteer in ieder geval de volgende aspecten:
- Kleur van de HAuCl4-oplossing
- Kleur van de natriumcitraatoplossing
- Kleurverandering na het toevoegen van de natriumcitraatoplossing
- Kleur van de uiteindelijke oplossing.
Vragen
Welke kleur heeft goud
a) in vaste vorm (zuiver goud)
b) in oplossing (HAuCl4 .3H2O)
c) in colloidale vorm (goudnanodeeltjes)
Deel 2: Tyndall-effect
Achtergrond bij het practicum
Een oplossing van een zout in water laat licht door zonder dat het licht zichtbaar is. Vaste deeltjes groter dan 50 nanometer laten geen licht meer door. Voor nanodeeltjes kleiner dan 50 nanometer geldt dit niet. Deze kleine nanodeeltjes laten het licht door, waarbij de lichtstraal in de oplossing zichtbaar wordt.
Doel
Het zichtbaar maken van het Tyndall-effect.
Benodigdheden
- 0,1 M CuCl2-oplossing
- 0,1 M NaOH-oplossing
- Bekerglas van 100 mL
- Pasteurpipet
- Laserpointer
Werkwijze
Giet een bodempje van de CuCl2-oplossing in een bekerglas. Schijn met behulp van een laserpointer door de oplossing. Noteer wat je waarneemt. Voeg voorzichtig 1 ml NaOH-oplossing toe. Roer en schijn met de laserpointer door de oplossing. Noteer wat je waarneemt.
Deel 3: Aantonen van de aanwezigheid van goudnanodeeltjes
Materialen en benodigdheden
- goudoplossing (HAuCl4 .3H2O)
- rode oplossing van goudnanodeeltjes
- leidingwater
- laserpen
Methode
Schijn met een laserstraal door de drie oplossingen. Je kunt de aanwezigheid van een colloidale suspensie zien aan de reflectie van de laserstraal tegen de deeltjes. Schrijf je waarnemingen op.
Vragen
Welke oplossing verstrooit het licht?
Hoe komt dat? (hint: denk aan de grootte van de deeltjes)
Deel 4: nanodeeltjes bekijken met een SEM
Er zal ook de mogelijkheid bestaan om enkele samples onder een SEM (Scanning Electron Microscope = Rasterelektronenmicroscoop) te bekijken.
Opdracht :
6.2
a) Hoe zien samples van een elektronen microscoop eruit
b) Kunnen “levende” samples bekeken worden onder een elektronenmicroscoop?
Werkwijze
Bekijk onder de SEM je eigen gemaakte goudnanodeeltjes. Neem ook een eigen sample mee. Deze kun je ook bekijken onder de SEM.
7. Zelfstandig onderzoek doen
Inleiding
In de lessen 4, 5 en 6 ga je zelfstandig een onderwerp van de nanotechnologie verder uitdiepen. Dit zal gebeuren in groepjes van 4 tot 5 leerlingen. Je kunt kiezen uit acht onderwerpen:
- Koolstofnanobuisjes in zonnecellen
- Nano brandstofcellen
- Nanocapsules
- Het lotuseffect
- De antibacteriele eigenschappen van zilvernanodeeltjes
- Nanofiltratie
- Medicijnen
- Medische diagnoses
Hiervan maak je per groepje een presentatie voor de hele klas. In de les zijn richtlijnen voor het maken van een goede presentatie gepresenteerd. Het is dus verstandig om je aan deze richtlijnen te houden bij het maken van jullie presentatie. Over alle presentaties van je klasgenoten (plus de verworven kennis uit de eerste hoofdstukken en het practicum) krijg je uiteindelijk een toets. Het is ook de bedoeling dat jullie over je eigen onderwerp drie vragen bedenken met antwoord die als toets vraag kunnen dienen. Het is de bedoeling dat de toets vragen niet alleen maar kennisvragen zijn, maar met name inzichtsvragen. Er kan hierbij gedacht worden aan de toepassingsvragen waarbij behulp gemaakt wordt van bronnen uit de literatuur. De docent gebruikt de beste vragen voor in de toets. Als je dus goede vragen verzint, heb je een grotere kans dat jullie vraag terug komt in de toets en jullie het antwoord al weten! De presentatie zal 60% van je cijfer bedragen. De andere 40% is een het cijfer dat je behaalt voor de toets.
Lessenopzet
Les 4
In deze les gaan jullie op internet op zoek naar meer informatie over jullie onderwerp. Hierbij beantwoorden jullie de volgende vragen:
- Wat zijn de belangrijkste toepassingen / onderzoeksonderwerpen die jullie kunnen vinden?
- Wat is de theoretische basis waarop de (beoogde) toepassingen werken?
- Wat zijn de belangrijkste technische en maatschappelijke risico’s en kansen die jullie kunnen vinden?
- Wat zijn de belangrijkste ethische vraagstukken die horen bij jullie onderwerp?
Op basis van jullie antwoorden definieer je een of enkele onderzoeksvragen waarin jullie je verder willen gaan verdiepen, gedurende de volgende lessen.
De onderzoeksvragen moeten aan de volgende voorwaarden voldoen:
- Relevant voor jullie onderwerp
- Omvangrijk genoeg om elk twee uur aan te werken
- Voldoende hoog theoretisch niveau
Deze onderzoeksvragen werken jullie samen uit als huiswerk. De onderzoeksvragen zullen in overleg met jullie docent opgestuurd worden, zodat hij deze kan bekijken voor de volgende les. De docent bepaalt vervolgens of jullie aan de slag kunnen met deze onderzoeksvragen en geeft anders aanwijzingen voor verbeteringen.
Voorbeelden van onderzoeksvragen zijn:
- Hoe verbeteren nanokristallen het geleidend vermogen van een brandstofcel?
- Hoe werkt de conducitiviteitsdetectie op een lab-on-a-chip?
Les 5 & 6
In les 5 en 6 gaan jullie verder in op jullie onderzoeksvragen en kunnen jullie werken en de presentatie. In principe doen jullie zelfstandig onderzoek, maar jullie kunnen natuurlijk altijd hulp aan jullie docent vragen wanneer jullie vastlopen. Verder is in bijlage 3 het beoordelingsformulier toegevoegd, waar jullie houvast aan kunnen hebben. Voor jullie eindcijfer is het van belang dat jullie laat zien de onderzoeksvragen echt te hebben doorgrond en voldoende diepgang te hebben bereikt. Van al jullie bevindingen maken jullie uiteindelijk een presentatie van 8 á 10 minuten die jullie gaan houden voor de rest van de klas.
Als richtlijn voor de presentatie kunnen jullie je houden aan de volgende opbouw:
- Inleiding
- Toepassingen
- Risico’s en kansen + eigen mening
- Ethische vraagstukken + eigen mening
- Onderzoeksvragen
De beoordeling van jullie presentatie vindt plaats aan de hand van zes criteria:
- Belangrijkste toepassingen gevonden en duidelijk uitgewerkt
- Belangrijkste risico’s benoemd en een onderbouwde eigen mening gegeven
- Belangrijkste ethische discussie genoemd en een onderbouwde eigen mening gegeven
- Voldoende theoretische diepgang in de onderzoeksvragen
- Mooi vormgegeven presentatie en duidelijke uitleg
- Goede vragen opgesteld
Op de volgende pagina’s vinden jullie de opdrachtomschrijvingen van de verschillende onderzoeksopdrachten.
8. Onderzoeksopdrachten
A. I’m walkin on sunshine
Koolstofnanobuisjes in zonnecellen
Op de website van Sony is het volgende stukje tekst gevonden over een speciaal soort zonnecel: “Nu de fossiele brandstoffen hard aan het opraken zijn, is het een goed idee om te kijken naar duurzame manieren om energie op te wekken. Sony draagt een steentje bij en komt met dit Hana Mado prototype (Japans voor Flower Power!). Met behulp van speciale zonnecellen (DSSC genaamd), die goedkoop zijn om te produceren en tegelijkertijd toch nog aardig wat elektriciteit kunnen opwekken, zou ieder gebouw in een energiecentrale kunnen veranderen.”
Zonnecellen zijn tegenwoordig niet alleen maar plaatsbaar op hoge gebouwen, pilaren of huizen, maar ook ingebouwd in bijvoorbeeld een laptoptas, een bikini of in een accuhoesje voor je telefoon. Op deze manier kan je dus op veel verschillende manieren zonne-energie opwekken waardoor je duurzaam bezig bent.
De nieuwe generatie zonnecellen moeten buigbaar en flexibel zijn om ze toe te kunnen passen in bijvoorbeeld een bikini. Door de nanotechnologie die in deze zonnecellen verwerkt zit, is het mogelijk om de flexibiliteit te verkrijgen die nodig is voor deze toepassing.
In dit project ga jij als kritische nanowetenschapper op zoek naar de technologie die nodig is om deze nieuwe generatie zonnecellen te onderzoeken. Je leert welke productiemethoden en toepassingen er allemaal mogelijk zijn. Verder leer je een oordeel te vormen over de kansen en bedreigingen voor de maatschappij van deze technologische ontwikkeling.
B. Een hippe lichtgewicht laptop; wie wil dat nu niet?
Nanobrandstofcellen
Stel je eens voor dat het mogelijk is om een grote laptop te maken die zo licht is dat je geen zware tas meer op je rug mee hoeft te sjouwen. Met de nieuwe ontwikkelingen op gebied van nanotechnologie is het nu mogelijk om brandstofcellen te maken die veel lichter en efficienter zijn dan de huidige brandstofcellen. Op deze manier kunnen elektronische apparaten veel lichter gemaakt worden, omdat het gewicht van bijvoorbeeld een laptop vooral van de brandstofcel afkomstig is. Lichte brandstofcellen zijn natuurlijk ook ideaal voor in je telefoon, tabloid, Ipod of PDA.
Er zijn verschillende manieren waarop nanotechnologie toegepast kan worden bij het maken van een brandstofcel en in dit project ga jij als kritische nanowetenschapper op zoek naar deze technologie achter de ontwikkelingen van dit soort brandstofcellen. Verder leer je een oordeel te vormen over de kansen en bedreigingen voor de maatschappij van deze technologische ontwikkeling.
C. Nanocapsules
Snack je gezond
Op www.harstichting.nl kun je deze tekst vinden:
”Uw favoriete broek zit opeens te strak. Gekrompen in de was? Dat is maar de vraag. De kans is groot dat u bent aangekomen. U had misschien al zo'n vermoeden, maar u wilt het eigenlijk niet weten. U bent verder immers gezond. Dan kan dat ene kilootje extra sinds vorig jaar vast geen kwaad. Of wel? Dat is helaas niet waar.
U bent niet de enige
Steeds meer Nederlanders hebben overgewicht. 25 jaar geleden was 1 op de 3 volwassenen in Nederland te zwaar. In 2010 heeft ruim de helft van de bevolking overgewicht. Bovendien heeft 14% van de Nederlanders een ernstige vorm van overgewicht, obesitas. ”
Grote voedingsconcerns willen dus graag voedsel (chips, hamburgers, snacks, ijs, frisdrank, enz.) maken dat erg goed smaakt maar geen overgewicht veroorzaakt. Daarom onderzoeken deze bedrijven of Nanotechnologie met name Nanocapsules hier een rol kan spelen. De Nederlandse Overheid heeft de Voedsel- en Warenautoriteit (VWA) (http://www.vwa.nl/) opdracht gegeven om de veiligheid van voedsel in Nederland te bewaken.
In deze opdracht moet je voor de VWA gaan uitzoeken of nanocapsules ingezet kunnen worden om voedsel gezonder te maken. Onderzoek ook of er eventueel gezondheidsrisico’s zijn en wat de mening van mensen is over voedsel met Nanotech.
D. Waarom Lotus keukenpapier met vochtvangers niks met biomimethica te maken heeft
De nanobiomimetica van het Lotus-effect
Stel je eens voor: ‘Nooit meer tanden poetsen’, ‘Honing die van een lepel druipt en deze schoon achterlaat’, ‘Zelfreinigende wolkenkrabbers en badkamers’ en ‘Auto’s die zonder zeep gepoetst worden’. Dit zijn allemaal voorbeelden van vochtdruppels die eenvoudig van een oppervlak stromen, het zogenaamde lotuseffect. Dit fenomeen is ook essentieel voor de lab-on-a-chip, een minuscuul chemisch laboratorium. Vloeistoffen die door de microkanalen van de chip stromen mogen niet aan de wand blijven plakken.
Biomimethica (in het Engels ‘Biomimicry‘) is de wetenschap waarbij biologische systemen worden gebruikt als model voor menselijke, technische toepassingen. Een bekend voorbeeld is de aerodynamica van hogesnelheidstreinen, die afgeleid is van pijlsnelle ijsvogels. Het lotuseffect is een biomimethische ontwikkeling op nanoschaal die afgekeken is van de Aziatische lotusplant. In dit project ga je als biomimethisch onderzoeker en ontwerper op zoek naar de nanotechnologie van het blad van de lotusplant. Hoe werkt dat nu eigenlijk? Je zoekt uit welke creatieve uitvoeringsvormen de mens inmiddels verzonnen heeft en vormt een mening over de eventuele bedreigingen voor de maatschappij van deze vorm van nanotechnologie
.
E. Nanozilver: Megahygiënisch en Gigaveilig?
Het antibacteriële effect van zilvernanodeeltjes
"Nieuw Nivea For Men Silver Protect met zilvermoleculen" wordt geroepen in een radioreclame. De website van Nivea zegt dat Silver Protect de eerste en enige deodorant is op basis van uiterst effectieve en wetenschappelijk bewezen zilvertechnologie. Maar zilver wordt al veel langer gebruikt in de strijd tegen micro-organismen.
De Romeinen zuiverden drinkwater met zilveren munten en in de middeleeuwen werd zilver gebruikt om het genezingsproces van brandwonden te versnellen. Sinds enkele jaren woedt er een nieuwe ontwikkeling. Zilverdeeltjes op nanoschaal worden aan consumentenproducten toegevoegd. Denk hierbij aan toetsenborden, wasmachines, condooms en pleisters. De vraag is of dit een goede ontwikkeling is. Wat gebeurt er namelijk met deze superkleine zilverdeeltjes als ze in het milieu verdwijnen of in aanraking komen met menselijke cellen? Wordt nano dan een no no?
In dit project ga je uitzoeken of de biologie en de technologie achter het hygienische effect van nanozilverdeeltjes op waarheid is gebaseerd. Daarnaast vorm je als kritisch wetenschapper een oordeel over de kansen en bedreigingen voor de maatschappij van deze nanotechnologische ontwikkeling.
F. Nanofiltratie
“Water is Leven”
Met die woorden sloot kroonprins Willem-Alexander zijn toespraak af op de Wereld Water Dag 2010 in Nairobi.
Maar volgens Pump Aid (www.pumpaid.org) zijn dit de feiten:
- Bijna 1 Miljard mensen in Ontwikkelingslanden hebben geen toegang tot schoon drinkwater.
- Meer dan 3 miljoen mensen in Ontwikkelingslanden sterven jaarlijks vanwege gebrek aan schoon drinkwater.
- Vervuild drinkwater veroorzaakt ziektes zoals diarree, cholera en tyfus.
- Hieraan sterven dagelijks zo’n 4.000 kinderen, meer dan vijf keer zoveel als aan HIV/AIDS en twee keer zoveel als aan malaria.
- Meer dan de helft van de ziekenhuisbedden ten zuiden van de Sahara wordt bezet door patienten die iets te maken hebben met slecht water en hygiene.
Het merendeel van de wereldbevolking leeft in stedelijke kustgebieden. Het grondwater is vaak brak, giftig (arsenicum) of vervuild. Een voor de hand liggende oplossing is het ontzilten (ontzouten) van zeewater of brak oppervlaktewater. “Gebruikt” drinkwater recyclen is natuurlijk ook een optie. De hoop is dat Nanotechnologie en met name Nanozeven (Nanofiltratie) hier een bijdrage aan een oplossing kan geven.
In dit project werk je in een team van Nanotechnologen, die door het Ministerie van Ontwikkelingssamenwerking ingehuurd zijn om een advies uit te brengen of het verstandig is dat Ontwikkelingssamenwerking het project “Nanozeven” in de Topsector “Water” moet ondersteunen met een subsidie. Als eerste moet je een advies geven over de technische en economische haalbaarheid en de bijkomende risico’s. Ten tweede moet je aangeven welke aspecten van Nanofiltratie in een volgend project dieper onder de loep genomen moeten worden.
G. Nano-onderzoek in medicijnen: De doorbraak tegen kanker?
“Nano-lifters vallen kankercellen aan.” (bron: nu.nl 6 april 2012)
Regelmatig zijn dergelijke berichten in het nieuws over onderzoek naar de effecten van kankerbestrijding door middel van nieuwe medicijnen op basis van nanotechnologie. In deze berichten worden vooral de beloftes voor de toekomst genoemd. Medicijnontwikkeling is echter heel erg duur en de commerciele belangen zijn groot. Voor vrijgave van nieuwe medicijnen moet er namelijk een uitgebreide testprocedure worden doorlopen. De gezondheidsrisico’s van deze nieuwe medicijnen doorgronden is dus van groot belang.
Maar hoe ver staat het onderzoek nu eigenlijk? Zijn er nog meer ziektes waarbij nanotechnologie voor een doorbraak kan zorgen? En hoe werken deze nieuwe medicijnen nu precies? Wat is de toegevoegde waarde van de nanodeeltjes? Zijn er nu al producten op de markt? En welke risico’s en ethische bezwaren zijn er tegen de ontwikkelingen? Dit zijn het type vragen waarmee je in dit onderwerp aan de slag gaat.
H. Nano-onderzoek in medische diagnoses: De dokter wordt overbodig?
“2050: elk mens heeft een chip in zijn lichaam geimplanteerd, die continu je vitale functies en bloedwaardes monitort en zo nodig de ambulance alarmeert of gedoseerd medicijnen afgeeft.”
Wordt dit de nieuwe doorbraak om onze levensverwachting te verlengen? Er zijn continu ontwikkelingen in het medisch onderzoek die ons in staat stellen sneller en vroeger te diagnosticeren. Zelfdiagnose is al lang ingeburgerd voor diabetici. Elke dag prikken ze zichzelf en meten ze met een druppel bloed hun glucosespiegel. Op basis hiervan bepalen ze de hoeveelheid insuline die ze zichzelf toedienen.
Maar er zit natuurlijk veel meer informatie in je bloed. Hiervoor ga je nu nog naar een diagnostisch centrum waar in een laboratorium veel meer gedetailleerde informatie uit je bloed kan worden gehaald. Met nanotechnologie zijn er ontwikkelingen mogelijk waarmee dat laboratorium in je huis wordt gebracht, of zelfs in je lichaam! Maar hoe ver is de technologie nu echt? Welke toepassingen bestaan er nu al? En hoe werkt het nu precies? Wat zijn de belangrijkste technologische en gezondheidsrisico’s en zijn er ethische bezwaren? Met deze vragen ga je aan de slag in dit project.
Bijlagen
Bijlage 1 - Studieplanner
Bijlage 2 - Startenquete
Bijlage 3 - Beoordelingsformulier presentatie
Extra informatie
Vanuit onderbroek in winkel naar nanotechnologie: http://www.youtube.com/watch?v=6r4jrrm6Gps&feature=results_video&playnext=1&list=PLAEF9FE68435B5D67
Isolde in nanoland:
Kennislink met de laatste ontwikkelingen: http://www.kennislink.nl/nanotechnologie
Bijlage 1 - Studieplanner
Bijlage 2 - Startenquete
Bijlage 3 - Beoordelingsformulier presentatie
