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:
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)