Nanoteknologia (2)

Nanoteknologia (2) –

Nano-teknologia, nano-zientziak, nano-egiturak… sarri entzuten diren kontuak dira horiek. Zer esan nahi du, ordea, “nano” horrek?

Ez da misterio handia: “nano” aurrizkiak neurri jakin baten mila-milioirena adierazten du beti, edozein delarik ere “nano” aurrizkia hartzen duen neurri-unitatea.

Nanoteknologia (2)

cc-by-sa: LuizCarloFelipon

Hala, bada, nano-metroa metroaren mila milioirena baino ez da. Tartean dauden beste neurri baten bitartez esanda: mikra baten milarena da nano-metroa, milimetroaren milioirena baita mikra.

Aipatzen ari garen nano-mundu horren neurria irudikatu ahal izan dezazuen, hona hemen, elkarren ondoan, hainbat gauza eta beren neurria:

Biologiak, eta naturak, nano-neurriko eskalan funtzionatzen du. Zenbat handi da atomo bat?  Hor ikusten den bezala, neurriari dagokionez berdinak dira jostorratz baten muturrean dagoen atomo bat eta Zerbino mendiaren gailurrean jarritako hondar-alea.

Atomo asko al dago munduan? Bai horixe, ikaragarri asko. Zenbat, ordea? Gramo gutxi batzuetan bertan, 10 ber 23 atomo dago. Avogadroren zenbakia esaten zaio horri, baina hamarreko berreketekin ohituta ez daudenak apenas konturatuko diren zenbateraino asko den hori. Adibide batekin saiatuko naiz, hala ere.

Atomoak pezetak balira, antigualeko pezetak, edo euroak, berdin dio, lurreko 6000 milioi biztanleetako bakoitzari ehun bilioi euro emateko adina izango genuke gramo bakar batean.

Beraz, teknologia horrek funtzionatzen badu, orduan materia ez agortzeko aukera handia izango dugu.

Feynman-ek oso adibide grafikoa aipatzen du: “Informazio-bit bat 1000 atomotan biltzea lortuz gero, munduko liburutegirik handiena den Estatu Batuetako Kongresuaren liburutegian dauden eduki guzti-guztiak azukre koxkor baten neurriko kubo batean sartu ahal izango genuke.

Eta aipatzen ari naizen teknologia hori egon badago gaur egun. Gertatzen dena da ez goazela nahiko genukeen bezain azkar. Baina zertxobait aurreratu dugu behintzat. Orain gauza gara atomoz atomo “atomo” hitza  japonieraz idazteko. Hor ikus dezakezue hori. Eta gauza gehiago ere bai, noski. Adibidez, gauza gara kobrearen gainazaleko elektroiak burdin-atomoz osatutako eskorta batean sartzeko.

Eta zein da, ba, hau dena egitea ahalbideratu duen teknologia: tunel-eraginaren teknologia. Ea labur azaltzen dizuedan zer den hori. Demagun pilotaleku batean gaudela. Pilotariak pilota jotzen duenean, pilota, frontisa jota, itzuli egiten da pilotariaren aldera. Zer gertatuko litzateke tarteka-marteka pilotak, errebotatu beharrean, frontisa zeharkatuko balu? Aurrena, pilotarientzat eta artekarientzat deskalabro latza izango litzateke, noski, eta baita dirua jokatzen dutenentzat ere. Ba, horixe da, hain zuzen, elektroiek egiten dutena. Hor eskuinean* ikus dezakezuenez,  elektroiek oztopo bat topatzen dutenean, elektroi gehienek errebotatu egiten dute, baina batzuk zeharkatu egiten dute oztopo hori. Zenbatek zeharkatzen duten oztopoa? Ba, elektroia oztopoaren gainaldetik zenbat eta gertuago egon, orduan eta errazago, orduan eta gehiago lerratzen dira beste aldera.

Hori horrela izanik, demagun nik elektroi-korronte bat sortzen dudala eskutan dudan traste honen* eta mahaiaren artean, eta korronteari beti intentsitate berean eusten diodala. Nik hau horrela mogitzen hasten banaiz, mahaiarekiko distantzia beti bera denez, ez da ezer gertatzen, elektroi-kopuru berdina lerratzen da beti. Baina korrontea mahai gainean dagoen zerbaiten parera iristen bada, orduan mahai gainean dagoen horren gainalaza hurbilago dago, eta elektroi gehiagok egingo dute ihes. Hori gertatzea nahi ez badut, eskua urrundu beharko nuke, hartara ihes egiten duten elektroien kopurua berdina izan dadin. Beraz, nire eskuaren mugimenduak, bere gora-beherekin, mahaiaren topografia adierazten du.

Eta horixe baino ez da tunel-mikroskopioak egiten duena. Hor ikusten duzuen kolore horiko zera gorritik distantzia jakin batera dago, mugimenduari esker. Urdinera iristen denean, gora egin beharra dauka. Hala, bada, muturraren mugimenduak aztertzen ari garen gainazalaren topografia islatzen du.

Hori guztia, baino askoz modu artistikoagoan, Artium telebistak egindako programa batetik hartutako irudi hauetan ikus dezakezue (Artiumekoak gure zentrora bisitan etorri ziren behin, eta ekarri zuten bideotik hartutako irudiak dira hauek).

Hor ikusten da non kokatzen den elektroi-korrontea: atomo-eskalako muturraren eta gainazaleko atomoen artean, hain juxtu, eta kontuan izan metro baten milioirenako eskalan ari garela hemen. Atomo baten parera iristean, gora egin beharra dauka, eta hori aise kontrola litekeen gauza da. Gora egingo ez balu, urdinaren intentsitatea areagotu egingo litzateke.

(Luze samarra da bideoa, baina ondo etorriko zaigu atseden apur bat hartzeko, bai zuek eta bai nik)

Fenomeno kuantiko peto-petoa da hau, horrelakorik ez da gertatzen fisika klasikoan. Fisika klasikoan, gauza bat, bera baino energia handiagoa duen beste gauzaren batekin topo egiten duenean, hantxe geratzen da, pasatu ezinik. Kuantikaren munduan, aldiz, gehienak ez baina batzuk lerratu egiten dira, horixe da probabilitate kuantikoa. Horri esker, atomoak batetik bestera eraman litezke. Eta, atomoz atomo zerbaiten idazten hasita, hona hemen zer idatzi duten: aurrena IBM, eta gero NANO. Normala.

Gu ere gauza gara beste horrenbeste egiteko. Hemen duzue, adibidez, DIPC, urre- eta zilar atomo bakanez  idatzia, kobrezko gainalaz baten gainean. Nik dakidala, hauxe da atomoak banan bana mogituz idatzi den euskarazko lehen hitza. Euskarazko hitz guztiak daude atomoz osatuta, baina hor bilioika atomo sartzen dira. Hor ikusten duzuen hori, aldiz, atomoz atomo dago idatzia.

Eta kontu txiki hauek sekulako garrantzia dute, naturak nano-neurrian funtzionatzen baitu.

Hemoglobina, adibidez, makina molekular bat besterik ez dela esan zuen Max Perutzek.

Nanoteknologia (2)