Kunstige diamanter med nanoteknologi?

Atomene og stoffenes egenskaper

Romskip og blomster, TV-spill og mennesker har én ting til felles. De er lagd av atomer, naturens fantastiske byggeklosser – og utgangspunktet for nanoteknologiens mange muligheter.

Alt stoff i universet er bygd opp av samme slags atomer. Det finnes 112 ulike atomslag eller grunnstoffer, og det er ingen forskjell på jernatomene i en stein på Mars og jernet i de røde blodcellene i kroppen din. En neve jord inneholder atomer av oksygen, hydrogen, svovel og karbon, og det gjør også du.

Det er i naturen som det er på kjøkkenet: det er ikke bare ingrediensene du bruker, men også måten du setter dem sammen på, som bestemmer hva slags mat du får. Den store forskjellen på neven med jord og deg, er hvordan atomene og molekylene er satt sammen på.

Stoffenes egenskaper

Forskere vil si at plasseringen av atomer er det som gir stoffer egenskapene de har. Diamanten er et eksempel på det. Du kjenner den som en gjennomsiktig edelstein. Diamantens nyttigste egenskap er at den er det hardeste stoffet i naturen. En diamant inneholder bare karbonatomer. Et annet stoff som består av rent karbon er grafitt, et grått ugjennomsiktig stoff som er blant annet brukes som “bly” i blyanter. Grafitt er så mykt at det kan brukes som smøremiddel.

Grafitt og karbon inneholder samme grunnstoff, men har vidt forskjellige egenskaper. Den store forskjellen ligger i måten karbonatomene er ordnet på. I diamanter står atomene i et regelmessig gitter, i grafitten ligger de lagvis i tynne flak.

Kunstige diamanter

Diamanter er mye dyrere enn grafitt fordi de er vanskeligere å finne i naturen. Det er mulig å lage kunstige diamanter, men de blir ikke like gode som de naturlige. Det er synd, for diamanter kan brukes til langt mer enn pynt. I industrien brukes de som bore- og slipemidler. Fordi de er gjennomsiktige kan de slipes til supersterke linser. De er også mer effektive til å lede strøm enn kobberledninger og passer egentlig bedre i databrikker enn silisium, grunnstoffet som brukes i dag.

Om det fantes en billig og effektiv måte å lage diamanter på, kunne vi alle pynte oss med diamantsmykker, skjære brød med kjøkkenkniver som aldri ble sløve, kjøre i biler og fly bygd av supersterke diamantfibre, og bruke datamaskiner som er raskere enn de som er mulige å bygge i dag. Nå tror forskere at det går an å masseprodusere perfekte diamanter med nanoteknologi.