Mesa+

Als je het knalrode gebouw van Mesa+ op de Universiteit Twente binnenkomt, dan zie je dat de vloer van de gang niet aansluit op de vloer van het laboratorium. Er zit een dikke strook rubber tussen. Ook de trap die van boven komt raakt de vloer niet, maar zweeft er net boven. De laboratoriumvloer zelf is van metersdik beton. Zo wordt elke trilling voorkomen. Een drukke verkeersweg bij de UT zou het laboratorium waardeloos maken. Waarom is zelfs de kleinste trilling voor dit laboratorium fataal?

Nanometers

In het laboratorium van Mesa+ worden dingen gemaakt die maar enkele nanometers groot zijn. Een nanometer is één miljardste deel van een meter. Als er op zo’n klein niveau iets gemaakt wordt, dan kan de kleinste trilling alles verstoren. Daarom is de vloer van het laboratorium meters dik en maakt de vloer geen contact met de omgeving. Omdat ook stofdeeltjes het werk verstoren, loopt iedereen in speciale kleding rond.

Hoe klein is een nanometer?

Het woord nano komt van het Griekse woord nanos, dat dwerg betekent. Hoe klein is een miljardste deel van meter eigenlijk? Er gaan evenveel nanometers is een meter, als dat er knikkers in de aardbol gaan. Stel dat je een touw om de aarde zou willen spannen, dan heb je 40 miljoen meter touw nodig. Voor een knikker heb je maar 4 centimeter nodig. Een nanometer is echter niet een miljardste deel van de hele aardbol, maar van slechts een meter. Dan kom je niet uit op de grootte van een knikker, een speldenknop, of zelfs maar de punt van een speld. Een nanometer is onvoorstelbaar veel kleiner dan dat. Een nanometer is de afstand die een nagel per seconde groeit. Dat is zo weinig, dat het een miljoen seconden (anderhalve week) duurt, voor je nagel één millimeter is gegroeid. Een haar groeit per dag een millimeter. In de tijd die nodig is voor één haal met een scheermes, groeit een geschoren haar 10 nanometer aan.

Dwergwerk

Op het niveau van nanometers heb je atomen en moleculen. Dit zijn de bouwsteentjes van de natuur, waaruit alle stoffen zijn opgebouwd. In de nanotechnologie gebruiken ze atomen en moleculen om zelf nieuwe materialen te bouwen. De bouwsteentjes worden dan anders gerangschikt dan in de natuur. Ook kun je op bestaande materialen een flinterdun laagje aanbrengen. Materialen krijgen zo andere eigenschappen. Zo zit aan de binnenkant van een zak chips een laagje zilver. Dit laagje is zo dun, dat je er nauwelijks zilver voor nodig hebt. Door het zilver blijft de chips wel krokant.

Wat heb je eraan?

Door op zo’n kleine schaal iets te maken, kan onder meer op materiaal en energie worden bezuinigd. TenCate ontwikkelde in 2014 een printer die textiel op nano-niveau bedrukt. Dit bespaart inkt, water en energie. Ook kan men de twee zijden van een stof andere eigenschappen meegeven. Een regenjas kan zo aan de buitenkant waterdicht zijn, terwijl de jas van binnenuit wel transpiratievocht doorlaat.

verdere tekst en afbeeldingen volgen.