Afbeeldingen zijn een krachtige manier om wetenschappelijke doorbraken te laten zien. Dit is niet anders bij de laatste technologische hype, de nanotechnologie. Maar in het afbeelden van nanotechnologie lopen wetenschappers tegen een merkwaardig dilemma aan: nanotechnologie is zo klein dat het onzichtbaar is.

Niet alleen zijn objecten op de nanoschaal onzichtbaar voor het menselijk oog (een nanometer is 10-9 meter), ze zijn in feite ook te klein voor een microscoop. Objecten met de grootte van een aantal nanometers zijn simpelweg te klein om zichtbaar licht te reflecteren. Toch wemelt het op internet en in vakbladen van de plaatjes met daarop de nieuwste ontdekkingen op de nanoschaal. Hoe is dit mogelijk?

Om zicht te krijgen op objecten op de nanoschaal gebruiken wetenschappers onder meer een microscoop waar je niet letterlijk doorheen kunt kijken, maar die de nanotechnologie als het ware ‘voelt’. De microscoop beweegt over een oppervlak met een naald die telkens een beetje elektriciteit afgeeft. Als er een gat is tussen twee atomen dan beweegt de naald in het gat om de elektrische stroom constant te houden, en op die manier kan de microscoop het oppervlak in kaart brengen.

Daarmee heb je echter nog geen mooi plaatje. Omdat er toch iets op de voorpagina van Nature moet prijken, nemen wetenschappers en illustratoren vervolgens de vrijheid om de gegevens te verwerken tot een foto-achtige afbeelding. De atomen krijgen een massief uiterlijk, en de nano-objecten krijgen allerlei kleurtjes die er in werkelijkheid niet zijn. Het resultaat is een soort quasi-realistische afbeelding van objecten die je in werkelijkheid helemaal niet kunt ‘zien’…

Een van de meest bekende afbeeldingen van nanotechnologie is dit logo van IBM gemaakt met xenon atomen. Don Eigler maakte deze afbeelding in 1989 voor zijn werkgever met een Scanning Tunneling Microscoop. Hij was daarmee de eerste die erin slaagde om individuele atomen met precies te positioneren. (Bron: http://www.almaden.ibm.com/vis/stm/atomo.html)
Wetenschappers zijn dan ook op zoek gegaan naar andere manieren om nanotechnologie inzichtelijk te maken, en daarbij krijgen ze steun uit onverwachte hoek. Recent hebben een reeks kunstenaars geprobeerd nanotechnologie op andere manieren af te beelden.

Zo werkten een reeks Amerikaanse wetenschappers samen met Boeddhistische monniken die een zogenaamde ‘mandala’ maakten – een afbeelding van de kosmos die bestaat uit individuele zandkorreltjes. De wetenschappers maakten de afbeelding vervolgens na op de nanoschaal, wat resulteerde in een videokunstwerk dat inzoomt vanaf de mandala van zand tot aan de nanoschaal. Niet alleen maakte dit goed duidelijk hoe klein de objecten op de nanoschaal zijn, de video toont ook de finesse en het geduld dat vereist is om nanotechnologie te creëren: nanotechnologie is monnikenwerk. Wellicht een realistischer beeld dan de kleurrijke atomen uit Nature.

Andere kunstenaars hebben geprobeerd om objecten op de nanoschaal inzichtelijk te maken door middel van gevoel of geluid. Zo zijn er standbeelden gemaakt die onzichtbaar zijn – net zoals nanotechnologie – en die enkel in beeld komen door ze aan te raken met een speciale handschoen. En een ander kunstenaarsduo nam als uitgangspunt dat het menselijk oor trillingen kan waarnemen die zich in tegenstelling tot zichtbaar licht wel op de nanoschaal bevinden. Door vervolgens de trillingen van atomen op de nanoschaal te verbinden aan een speaker kan het publiek letterlijk objecten op de nanoschaal horen.

En waarom ook niet: een cover van Nature die geluid produceert, trillingen voelbaar maakt, of uit individuele zandkorreltjes bestaat? Zien is geloven!

Kennislink publiceert iedere week een nieuwe afbeelding van nanotechnologie onder de noemer ‘nano kunst’. Deze ‘bloem’ is gemaakt met een Scanning Tunneling Microscoop en bestaat uit nanodraadjes zinkoxide. Meer foto’s zijn te vinden op:
http://www.kennislink.nl/publicaties/foto-van-de-week-bij-nanotechnologie

Koen Beumer is promovendus aan de Faculty of Arts and Social Sciences in Maastricht. Dit is zijn eerste bijdrage aan sciencepalooza.nl