Kapitel 7 handler om mekanik, der måler og manipulerer nano-strukturer. Mikro- og nanomekanik findes alle vegne omkring os, og i kapitlet gennemgås funktionen og anvendelsen af nanomassesensorer, bevægelses-sensorer samt mikro- og nanobjælker, der sporer bakterier og spræng-stoffer. Desuden beskrives nanopincetter og nanorobotter, som er nogen af forskernes vigtigste værktøjer. De avancerede redskaber fungerer som menneskets forlængede hånd og flytter rundt på bittesmå nanobyggesten.
Download kapitlet her eller ved at klikke på billedet.
« Tilbage til forsiden.
| Supplerende undervisningsmateriale |
Til dette kapitel hører der supplerende læsning, foredrag, filmklip samt opgaver og øvelser, der kan udføres på skolen og i Nanoteket, DTU's undervisningslaboratorium for elever ved gymnasie-uddannelserne. Kapitel 7 og kapitel 8 supplerer i øvrigt hinanden godt, idet kap. 8 handler om fremstillingen af mikro- og nanosensorer, mens kap. 7 beskriver anvendelsen af sensorerne.
Øvelser og 
Regneopgaver
Partikelvægt – fra svingende linealer til chip-laboratoriet i lægeværelset - I Nanoteket kan eleverne prøve en makroskopisk model af nanomassesensoren og komme på rundvisning i laboratoriet, hvor den fremstilles
Mikromekanik afslører bakterier - Regnoopgaver om mikrobjælker fra Kemi, Matematik, Fysik i Perspektiv
Penduler - Øvelser og opgaver i teorien bag pendulers bevægelse. Kan bruges sammen med kapitlets tekst om bevægelsessensorer. Materiale på DNA Portalen
Bølgelære - Lærebogsmateriale om bølger med fokus på stående bølger og musikinstrumenter. Kan supplere kapitlets tekst om nanomassesensoren (resonanssensor). Materiale på DNA Portalen
Foredrag
DTU's forskere tilbyder foredrag enten på skolen eller på DTU:
Nano- og Mikroteknologi - Foredrag om nanoteknologi og siliciumbaseret mikroteknologi af forskere fra DTU
Violinens fysik - Fysikere studerer violinen som en maskine med en mangfoldighed af svingningsmønstre, der forplanter sig til omgivelserne i form af lyd. Foredrag af Professor Peter Sigmund, Syddansk Universitet
Supplerende læsning - Elever
Små mønstre med stor virkning (pdf) - Nanoteknologiske Horisonter, kap.6, s. 81-96. Læs mere om overfladekræfter
Nanofabrikationens værktøjskasse (pdf) - Nanoteknologiske Horisonter, kap. 8, s. 113-127. Læs mere om massesensorer
Sticky Nanotape - Bourzac K, Technology Review 2008.
Nanoværkstedet - Naturens Verden 2004, 11-12: 38-53
Supplerende læsning - Lærere
Prion Protein Detection Using Nanomechanical Resonator Arrays and Secondary Mass Labeling (pdf) - Varshney M m.fl. Anal. Chem. 2008, 80: 2141-2148
Cantilever Biosensors (pdf) - Frómeta NR. Biotecnología Aplicada 2006, 23:320-323
Micromechanical oscillators as rapid biosensor for the detection of active growth of E. coli (pdf) - Gfeller KY m.fl. Biosensors and Bioelectronics 2005, 21: 528–533
Nanotechnology and biosensors - Jianronga C m.fl. Biotechnology Advances sept 2004, 22 (7): 505-518
Single cell detection with micromechanical oscillators - Ilic B m. fl. J. Vac. Sci. Technol. nov/dec 2001, B 19(6): 2825-2828
Film på YouTube
På YouTube ligger der en lang række filmklip med nanopincetter i aktion. Filmene er lavet af forskere på DTU's Institut for Mikro- og Nanoteknologi. Her er et lille udvalg:
The Next Generation of Nanomanipulation (2:01) - Klip der forklarer udregning og fremstilling af den stærkest mulige nanopincet, samt viser plukning og påsætning af carbonnanorør
Nano Sculpting (1:39 min)- Fremstillingen af en nanopincet med elektronstrålelitografi (EBL). Læs mere om EBL i kapitel 8
Grapping af silicon nanowire (1:12)
Nanoassembly by "hand": pick and place of nanotubes (2:48) - Nanorør 'plukkes' og 'limes' på en AFM-spids ved hjælp af en elektronstråle
Miraculous Gecko (4:45) - Film der forklarer gekkoens evne til at gå på lodrette flader
Gecko Robot (0:35) - Brug af 'gekkoeffekten' til robotter
Gecko Stitches (1:46) - Brug af 'gekkoeffekten' til operationsplastre