De nanorevolutie

De nanorevolutie

Door Sarah Fister Gale

In de afgelopen jaren is de nanotechnologie-revolutie geëvolueerd van geweldige ideeën naar commerciële realisatie. Fabrikanten in verschillende industrieën, van farmaceutica en gezondheidszorg tot coatings, halfgeleiders en micro-elektronica, erkennen de huidige en toekomstige impact die nanomaterialen op hun producten kunnen hebben.
Nanomaterialen bieden grote beloftes voor een nieuwe generatie producten omdat ze hogere sterkte, lager gewicht en gemakkelijker oplosbare eigenschappen leveren dan voorheen in conventionele materialen werd gezien.
?Nanotechnologie is geen nieuwe markt of industrie? het is een enabling technologie die vele soorten producten verbetert,? merkt Jurron Bradley op, senior analist bij Lux Research, een leverancier van strategisch advies en intelligence voor opkomende technologieën, gevestigd in New York. ?Je vindt het in coatings die de efficiëntie van autoomotoren verhogen, in nano-verbeterde afwerkingen die elektronische apparaten beschermen, en nanoparticulate herformuleringen die cholesterolverlagende medicijnen effectiever maken. Deze innovaties zijn niet altijd zichtbaar voor consumenten, maar ze verbeteren producten en verhogen de marges. Daarom zal het gebruik van nanomaterialen alleen maar blijven groeien.?
De markt heeft recent een snelle groei doorgemaakt, met grote verwachtingen voor de nabije toekomst, zegt Bradley. In zijn recent uitgebrachte rapport, ?Nanomaterials State of the Market Q3 2008: Stealth Success, Broad Impact,? schat Lux dat nanotechnologie in 2007 was verwerkt in producten ter waarde van $1,4 biljoen, tegenover $497 miljard in 2004, wat een samengesteld jaarlijks groeipercentage van 41% vertegenwoordigt. Het onderzoeksbureau verwacht dat dit cijfer zal groeien met een samengesteld jaarlijks groeipercentage van 14% tot 2015, en zal toenemen tot $4,0 biljoen aan geproduceerde goederen in dat jaar.
Het rapport merkt op dat gevestigde nanotechnologie — waaronder nanoschaalobjecten en -apparaten gebaseerd op lang bekende processen en technologieën, zoals halfgeleiderchips met nanometer-kenmerken en nanoschaaldeeltjes zoals koolstofzwart — de huidige markt domineren, met een waarde van $1,3 biljoen van de $1,4 biljoen aan nano-gestuurde productie-output in 2007. Tegen 2015 verwacht Lux dat opkomende nanotechnologie — nieuwe materialen die momenteel in ontwikkeling zijn — de hoofdrol zullen spelen, met een aandeel van $3,1 biljoen van de $4,0 biljoen aan output.
De materialen- en fabricagesector ondervond de grootste impact doordat nanotechnologie zijn weg vond in tussenproducten zoals coatings en composieten voor producten zoals auto's en gebouwen; elektronica volgde met $35 miljard uit opkomende nanotechnologie-toepassingen in velden zoals displays en batterijen, terwijl de gezondheidszorg achterbleef met $15 miljard aan omzet, gedreven door farmaceutische toepassingen.
?We zien veel groei in de elektronica- en IT-sectoren,? zegt Bradley. ?Fabrikanten moeten nog bewijzen dat de technologie levensvatbaar is, maar ze zien een veel grotere acceptatie.?  ...
http://cr.pennnet.com/display_article/339456/15/ARTCL/none/Feat/1/The-nano-revolution/

Maar is het veilig?
Een stroom van opvallende onderzoeksrapporten en studies die waarschuwen voor de gevaren van nanomaterialen door speciale belangengroepen, zoals het Project on Emerging Nanotechnologies en Friends of the Earth, heeft de afgelopen jaren veel media-aandacht gekregen, wat bij consumenten angst heeft gewekt over risicovolle nanomaterialen in hun producten en voorzichtigheid van fabrikanten vereist die niet zeker weten of ze een product willen gebruiken dat mogelijk of waargenomen schadelijke gevolgen kan hebben. Zelfs wanneer deze materialen als veilig worden bewezen, kan de publieke perceptie van risico's langdurige negatieve effecten op de marktbaarheid hebben, vooral voor producten die rechtstreeks aan consumenten worden verkocht.
?Er is nog steeds veel bezorgdheid over nanodeeltjes,? merkt Harry Way op, technisch directeur van Netzsch Fine Particle Technologies, een fabrikant van geavanceerde proces technologie voor nanomaterialen gevestigd in Exton, PA. ?In werkelijkheid zijn we echter allemaal blootgesteld aan nanodeeltjes zolang we dingen verbranden.?  
http://cr.pennnet.com/display_article/339456/15/ARTCL/none/Feat/1/The-nano-revolution/

Onder controle
Terwijl standaardiseringsorganisaties de veiligheid en meetvraagstukken evalueren en definiëren, ontwikkelen bedrijven zoals Unidym Inc. in Menlo Park, CA, hun eigen interne methoden om nanomaterialen in de productieomgeving te monitoren en te beheersen. Unidym produceert hoogzuivere, elektronica-kwaliteits CNTs die variëren van 2 tot 5 μm lang, met behulp van een interne, volledig schaalbare en eigen chemische dampdepositie (CVD) productiemethode.
?De oorspronkelijke uitdaging met koolstofnanobuisjes was beschikbaarheid,? zegt Glen Irvin, vice-president van producten, die aangeeft dat Unidym in staat is geweest om op commerciële schaal te produceren met een CVD-proces dat het mengen van een koolstofbevattend gas met een metaalgecoate ondergrond bij hoge temperatuur omvat. De koolstofatomen scheiden zich af van het koolwaterstofgas en hechten zich aan de katalysatordeeltjes en andere koolstofatomen om hoogwaardige nanobuisjes te vormen. ... http://cr.pennnet.com/display_article/339456/15/ARTCL/none/Feat/1/The-nano-revolution/

Filteruitdagingen
Niet elke fabrikant is zo ver als Unidym of Entegris in het vermogen om nanoschaalmaterialen op een commercieel niveau te creëren en te beheersen, merkt Glen Fricano op, vice-president bedrijfsontwikkeling bij Infotonics, een non-profit organisatie die zich inzet voor de ontwikkeling, fabricage en verpakking van MEMS/NEMS-microsystemen op commerciële schaal in Canandaigua, NY.
?De grootste uitdaging waar veel fabrikanten mee te maken hebben, ligt bij filtratiesystemen,? zegt hij. ?Bestaande filtratietechnologie stopt nanopartikels niet tegen. De poriegrootte is simpelweg niet klein genoeg.?
Dit geldt vooral voor waterzuiveringssystemen. Als nanopartikels van silicium niet kunnen worden gefilterd, lopen fabrikanten barrières op bij het recyclen en afvoeren van proceswater, evenals risico's voor delicate nano-gebaseerde elektronica die besmet kan raken door roodgekleurde deeltjes.
Fricano merkt op dat veel filterbedrijven werken aan het ontwikkelen van betere filters voor nanomaterialen die nano-
schaaldeeltjes kunnen tegenhouden. ?
http://cr.pennnet.com/display_article/339456/15/ARTCL/none/Feat/1/The-nano-revolution/

Vooruitblik
In de komende jaren zullen nanomaterialen gemeengoed worden in cleanroom-operaties, waardoor fabrikanten de beste strategieën moeten vinden voor het omgaan ermee op manieren die kosten beheersen en opbrengsten optimaliseren.
Nieuwe normen en richtlijnen van overheidsinstanties zullen dit proces begeleiden, maar in de tussentijd kan, volgens Irvin van Unidym, het nuttig zijn dat bedrijven samenwerken met industrie-experts en lessen leren van bestaande cleanroom-operaties. ?
http://cr.pennnet.com/display_article/339456/15/ARTCL/none/Feat/1/The-nano-revolution/