Elefant

Hvorfor størrelse virkelig betyr noe

Når ting endrer størrelse, endres også hvordan de fungerer. Denne kunnskapen kan brukes til å lage avanserte materialer.

Se for deg en elefant hoppe. Det føles litt rart, ikke sant?  For selv om vi tenker oss at en elefant er for tung til å hoppe, har den også større muskler enn for eksempel en hest, som fint kan hoppe.

Når ting blir større, vokser nemlig ikke alt likt. Hvis vi tar en hest, som er ca. halvparten så stor som en elefant, og gjør den dobbelt så stor, hva skjer da? Jo, hesten vil nå veie åtte ganger så mye, siden den ble dobbelt så stor i alle retninger. Men bena vil kun være fire ganger så sterke, siden det avhenger av arealet til musklene. Så nå er hesten blitt halvparten så sterk ved å bli dobbelt så stor.

En kunne heller ikke bare ha krympet elefanten til halvparten av størrelsen og forventet at den skulle kunne hoppe, fordi den ikke er skapt for det. Hester er jo veldig flinke til å hoppe, men i forhold til størrelsen, er små insekter som lopper helt utrolige. Noen lopper er faktisk observert å kunne hoppe 200 kroppslengder, noe som er i særklasse, men ikke helt uforståelig siden de er så små.

Smått er godt

Dette er ikke bare morsomme ting i likhet med­ at insekter kan gå på vannet og hoppe langt, det er effekter vi kan bruke for å lage bedre materialer. Det er dette nanoteknologi handler om, at når ting blir mindre, så endres de på en sånn måte at de blir mer effektive i forhold til hvor store de er. Nano betyr for så vidt bare noe veldig smått.

For slik små dyr blir flinkere til å hoppe i forhold til størrelsen når de blir mindre, blir mange egenskaper ved materialer tilsvarende bedre når de blir mindre. Og det er jo smart, for hvis vi kan bruke mindre ressurser på å lage ting som har den samme effekten, slipper vi jo å bruke så mye materialer, noe som åpner for nye muligheter.

Tynn og sterk

Et av materialene det forskes mye på, er grafén. Det har en liknende struktur som grafitt, som er det blyet i blyanter hovedsakelig består av, men grafén er mye tynnere. Det er heldigvis også mye sterkere, faktisk det sterkeste materialet vi vet om, og kanskje kan det brukes til å lage ting som tidligere har vært umulig. Vi kan også lage batterier som vi kan lade mye raskere, litt som om det er satt sammen av mange mindre batterier.  

Så neste gang du hører noe om nanoteknologi, tenk på elefanten som ikke kan hoppe fordi den er for stor – og de fordelene vi får ved å gjøre ting mindre.

Didrick Kruse er student ved Kjemisk institutt. Teksten er skrevet som en del av formidlingskurset MNKOM.

Les mer på Titan.uio.no: