De 21ste eeuw wordt de eeuw van de nanotechnologie, zegt Mihael Roco. En als de technologie maar een deel van haar beloften waarmaakt, heeft hij het gelijk al aan zijn zijde.

De Amerikaan Roco kan het weten. Hij is in eigen land een van de belangrijkste pleitbezorgers van nanotechnologie (zie kader). De toepassingen moeten we niet onderschatten, vindt hij. Zo voorziet Roco dat minuscule capsules medicijnen precies op de goede plek in het lichaam afgeven. En hij voorspelt zelfherstellende materialen, nog snellere computerchips en materialen die de chemische industrie effici& euml;nter en schoner maken.

Deze maand bracht Roco een bezoek aan Nederland voor een congres van technologiestichting STW. Als adviseur bij de US National Science Foundation en oprichter van het National Nanotechnology Initiative verkent Roco de toepassingen van de allerkleinste deeltjes. Want nanotechnologen sleutelen aan de bakstenen van de materie. Zij manipuleren atomen en de meest basale structuren waarin zij samenklitten. Zo maken ze nieuwe materialen en instrumenten.

Een nano is een miljardste deel: een nanometer is dus een miljardste meter. Dat is klein, heel klein: atomen zijn tussen de 0,1 tot 0,5 nanometer groot. Het bijzondere is dat de eigenschappen van stoffen op dat niveau heel anders kunnen zijn dan op grotere schaal: een laagje zilver van een paar nanometer heeft andere eigenschappen dan een laag zilver van een millimeter. & lsquo;Dat biedt nieuwe mogelijkheden& rsquo;, aldus Roco.

Op nanoniveau versmelten ook de traditionele vakgebieden: biologische structuren zijn te koppelen aan metalen en plastic. Roco: & lsquo;Een mogelijke toepassing is het bestrijden van kanker. Ik verwacht dat nanotechnologie de opsporing en behandeling van die ziekte zal verbeteren.& rsquo;

In Amerika lopen laboratoriumexperimenten met kleine metalen bolletjes die aan menselijke antilichamen worden vastgehaakt. Dankzij de antilichamen hopen de bolletjes zich op in tumoren. Als het metaal van buitenaf wordt verhit, sterven de tumorcellen.

Maar aan nanotechnologie zitten ook gevaarlijke kanten, weet Roco. Voor de bestrijding van kanker is het goed dat nanodeeltjes zich makkelijk door het lichaam kunnen verplaatsen, maar dat is minder prettig als het om giftige nanodeeltjes gaat. Er zijn nog maar weinig instrumenten waarmee de effecten van nanostoffen kunnen worden geanalyseerd.

Waaraan is een product met nanotechnologie te herkennen?
& lsquo;Er zijn nu materialen op de markt waar nanodeeltjes in zijn verwerkt om het flexibeler of sterker te maken. Tennisrackets met nanokoolstofbuisjes zijn bijvoorbeeld sterker. Dit noemen we passieve nanostructuren.& rsquo;

Hoe ziet de ontwikkeling van nanotechnologie eruit?
& lsquo;De huidige toepassingen zijn nog relatief simpel: vaak gaat het om nanodeeltjes die zitten vastgebakken in een materiaal. We gaan nu naar steeds complexere structuren, uiteindelijk zelfs naar nanorobotica (machientjes op nanoschaal, red.). De voorbeelden die vaak worden gebruikt, zoals intelligente medicijnen, zijn nog niet op de markt. In de toekomst zullen vakgebieden versmelten: dan wordt er bijvoorbeeld DNA verwerkt in elektronica voor medische toepassingen.& rsquo;

Huub Salemink van Nanoned, het Nederlandse& nbsp;netwerk voor nanotechnologie, zei dat nanotechnologie geen hype is, maar dat het een vergissing is te denken dat je er snel veel geld mee kunt verdienen. Geldt zijn uitspraak nog?
& lsquo;Mensen overschatten de mogelijkheden op de korte termijn en onderschatten ze op de lange termijn. Het beste komt nog. De technieken die binnen de nanotechnologie worden ontwikkeld, zijn breed inzetbaar: voor nieuwe materialen, nieuwe medicijnen, nieuwe katalysatoren en filters en nieuwe elektronica. Ik verwacht dat in 2015 in minstens 10% van de producten nanotechnologie is gebruikt. En dit is het moment om te investeren: een bedrijf dat nu geen ervaring opdoet, zal over vijf tot tien jaar moeite krijgen om zijn concurrentiepositie vast te houden.& rsquo;

Op welke gebieden verwacht u dat nanotechnologie het verschil gaat maken?
& lsquo;Op het gebied van elektronische circuits, die zullen sneller en kleiner worden. Een mooie ontwikkeling is een led-lampje, dat wit licht uitzendt en zuinig is. Rond 2015 zullen er nieuwe medicijnen en detectiemethoden tegen kanker zijn ontwikkeld, gebaseerd op nanotechnologie. Ik verwacht ook veel op het gebied van de energie-, water- en voedselvoorziening. Zo kun je op nanoniveau mechanische energie omzetten in elektrische energie zonder merkbare verliezen. Met nanofilters kun je water schoonmaken, mogelijk ook het zout uit zeewater filteren.& rsquo;

Hoe moet de maatschappij omgaan met de risico& rsquo;s?
& lsquo;Nanodeeltjes kunnen giftig zijn, terwijl diezelfde stoffen in grotere hoeveelheden onschadelijk zijn. En andersom. Nanoproducten zullen dus uitgebreid moeten worden getest. De verantwoordelijkheid hiervoor ligt grotendeels bij de overheid, maar ook bij wetenschappers en bedrijven. De eerstegeneratieproducten zijn relatief eenvoudig en kun je met de bestaande toxicologische testen aan. Voor de meer geavanceerde toepassingen is aanvullende wetgeving nodig: bijvoorbeeld voor nanobolletjes die in je lichaam medicijnen afgeven, of kunstmatige virussen. Er is nog onvoldoende kennis en kunde op het gebied van nanotoxiciteit. Maar we moeten ons ook niet doodstaren op de risico's. Daarvoor heeft nanotechnologie te veel te bieden.& rsquo;

Hoe zit het met de wasmachine van Samsung, die nanozilver gebruikt om het wasgoed te desinfecteren? Na afloop spoelen de nano-zilverdeeltjes het riool in.
& lsquo;De concentratie van het nanozilver is klein, en bovendien gaat het meteen verbindingen aan met andere stoffen, waardoor het niet meer actief is. Dus die wasmachine vormt geen gevaar. Toch ben ik het met u eens dat die wasmachine mogelijk wat te vroeg is toegelaten, er is nog geen sluitende wetgeving op dat gebied. Maar bedenk wel dat we nu al een aantal jaren nanomaterialen gebruiken, en dat er tot nog toe geen ongelukken zijn geweest.& rsquo;

Anouck Vrouwe is freelance journalist.

Marktwaarde - Hoeveel geld?

Nanotechnologie groeit exponentieel. Het New Yorkse adviesbureau Lux Research heeft geprobeerd de ontwikkeling in geld uit te drukken. Zij schatten de waarde van alle producten wereldwijd waarbij nanotechnologie een rol speelt in 2005 op $& nbsp;32 mrd en in 2006 op $& nbsp;50 mrd. Zij verwachten dat dit bedrag in 2014 op $& nbsp;2600 mrd ligt. In Nederland zijn ongeveer 200 spelers actief, waaronder een groot aantal starters. Belangrijkste partij in Nederland heet NanoNed, het consortium van zeven universiteiten, TNO en Philips. Zij delen hun faciliteiten en noemen dat NanoLab NL. Andere partijen zijn ASML, Akzo, Shell, DSM en Micronit Microfluidic. Het aantal adviesbureaus en beginnende bedrijfjes in de sector groeit als kool.

Koploper - Wie is Mihael Roco?

Mihael Roco is werktuigbouwkundige van huis uit en adviseur op het gebied van nanotechnologie bij de US National Science Foundation (NSF). Het NSF is te vergelijken met het Nederlandse NWO: het beslist waar het overheidsgeld voor wetenschap aan wordt besteed.In 2000 richtte hij het National Nanotechnology Initiative (NNI) op, een langlopend r& amp;d-programma op het gebied van nanotechnologie. Het NNI heeft er onder meer voor gezorgd dat er in Amerika een goede structuur is opgezet om onderzoek te faciliteren. Onder Roco& rsquo;s leiding groeiden de Amerikaanse overheidsinvesteringen in nanotechnologie& euml;n van $& nbsp;3 mln in 1991 tot $& nbsp;1,3 mrd in 2005. In de jaren tachtig en negentig was hij hoogleraar aan onder meer Johns Hopkins University en de Technische Universiteit Delft.

& nbsp;