De discussie over de gezondheidsrisico’s van nanodeeltjes noemt dr. Arie van Houselt sterk overdreven. Hij promoveerde donderdag aan de Universiteit Twente op de eigenschappen van de dunste draadjes ter wereld. „Lego bouwen op nanoschaal” is volgens hem niet meer of minder gevaarlijk dan de klassieke scheikunde.
De draadjes waar Van Houselt ruim vier jaar lang aan knutselde en metingen verrichtte, zijn 1 atoom dik en enkele duizenden atomen lang. „Dunnere draadjes kun je niet maken”, zegt hij. De metaaldraadjes -van platinum- liggen op een oppervlak van germanium. „Dit materiaal lijkt sprekend op silicium, het halfgeleidermateriaal dat op grote schaal in de computerindustrie wordt toegepast.” Zitten de platinumdraadjes in de pc van de toekomst? „Het onderzoek dat ik gedaan heb, heeft inderdaad relevantie voor de computerbranche. Maar een toepassing van de draadjes laat op z’n minst nog twintig jaar op zich wachten. Geen mens weet namelijk nog hoe je met deze draadjes contact moet maken.”
Voordat Van Houselt aan de slag kon met de minuscule draden moest hij ze eerst zelf maken. „Allereerst maak je het germaniumoppervlak glad. Dat doe je door het materiaal te verwarmen tot boven de 825 graden Celsius en weer af te koelen tot kamertemperatuur. Daarna bombardeer je het oppervlak met geladen deeltjes. Alsof je de Kaukasus met erwten beschiet.”
Voor het aanbrengen van de platinumdraadjes gebruikte Van Houselt een draadje van puur wolfraam, het materiaal dat in verontreinigde vorm ook in een gloeilamp zit. „Om dat draadje wikkel ik het platinum. Wanneer ik het wolfraamdraadje verhit, verdampt het platinum. De platinumatomen die op het germaniumoppervlak aankomen, duiken diep dit materiaal in. Na dit zogenaamde opdampproces liggen de platinumatomen kriskras door elkaar. Wanneer je het germaniumoppervlak met daarin het platinum opnieuw verwarmt en laat afkoelen, vormen zich de draadjes. Het bijzondere is dat je deze niet makkelijk kunt laten verdwijnen met bijvoorbeeld nog een hogetemperatuurbehandeling.”
Onderzoekers van het Twentse MESA+-instituut ontdekten deze vorm van zelforganisatie in 2003 geheel onverwachts. Van Houselt probeerde tijdens zijn promotieonderzoek niet alleen een vinger te krijgen achter de eigenschappen van de nanodraden, maar ook achter het vormingsproces zelf. „Het probleem is echter dat je tijdens de hogetemperatuurbehandeling niet kunt meten, terwijl het proces juist dan het interessantst is. Na het opstoken koelden wij het materiaal daarom zeer snel af, zodat de interessante toestand als het ware bevroren wordt. Je ziet dan dat het oppervlak op bepaalde plaatsen opengereten is. Platinumatomen overbruggen hier en daar de kloof. Als deze dicht bij elkaar liggen, draaien ze 90 graden en vormen ze een draadje.”
Het onderzoek dat Van Houselt deed, gebeurde in een hermetisch afgesloten vat onder extreem lage druk. „Een lek wil je niet, want dan is je experiment mislukt.” Vrijkomende gassen werden direct afgevoerd. In aanraking komen met nanodeeltjes was daardoor vrijwel uitgesloten. „En al zou dat wel gebeuren, dan is er nog niets aan de hand. De gezondheidsrisico’s van nanotechnologie zijn sterk overdreven. Wat biologen doen met genetische manipulatie, vind ik veel enger. Maar misschien komt dat doordat ik daar nog minder verstand van heb.”
