Thinfilm: Här hittar du allt om ny materialteknik och dess utveckling

Nanoteknik är avancerad teknik som bygger på mycket mindre beståndsdelar än vanligt. Ordet nano kommer från grekiskan och betyder dvärg, alltså något som är litet. När man går ned på atomnivå kan ämnen ha helt andra egenskaper än när de är sammansatta och större. Det är just detta man försöker dra nytta av inom nanotekniken.

Hur fungerar nanoteknik?

Nanoteknik är när tekniken är så pass liten att den är på atomstorlek. För att det ska klassas som nanoteknik ska det vara så litet som 1 – 100 nanometer i storlek. Nano är ett mått, precis som meter och centimeter. En nanometer är en miljarddels meter. När något är litet kan man säga att det är mikro, men nano är ännu mindre än så.

Nanoteknik och dess användningsområden

Nanoteknik kan appliceras på nästan allt. Det handlar inte om något specifikt, utan nanoteknik handlar om att hantera materia på nanometerskalan. Användningsområdet för nanoteknik är omfattande. Bland annat kan nanoteknik hjälpa till att ställa diagnoser på patienter. Redan idag används vanlig teknik och nanoteknik till att till exempel hitta cancer hos patienter. Men även andra sjukdomar, vitaminbrister, cellförändringar och dylikt kan hittas med hjälp av nanoteknik. Dessutom forskas det i hur mediciner ska kunna bli bättre med hjälp av nanoteknik. Det finns många möjligheter med nanoteknik.

Nanoteknik för behandling och diagnostik av cancer

Dagens cancerbehandling består av att tillföra mediciner eller cellgifter i kroppen som är så pass starka att de bryter ned cancern, men som samtidigt är tillräckligt skonsamma så att de inte bryter ner för mycket av det som är friskt i kroppen. Cancerbehandling påverkar hela kroppen och inte bara tumören, vilket gör att de läkemedlen som används för att behandla cancern inte kan vara allt för starka.

Cancerbehandling på atomnivå

Med nanoteknik är målet att det ska gå att punktbehandla mer än vad det går att göra idag. Nanoteknik är teknik som är på atomnivå, vilket betyder att det borde vara möjligt att skapa teknik där medicinen endast påverkar tumören och cancercellerna. Men både nanotekniken och den mänskliga kroppen är komplexa ämnen, vilket gör att det tar tid att komma fram till en teknik som fungerar felfritt. Att varje individ och cancer är individuell gör inte det hela lättare. Det arbetas och forskas frenetiskt kring hur nanotekniken ska kunna revolutionera diagnostik och behandling, vilket tros vara möjligt.

Nanofiber är skadligt för lungorna

Nanofiber är små, små nanopartiklar. Dessa är farliga att andas in och kan liknas vid asbest, som är ett samlingsnamn på olika mineraler som finns i naturen. Att använda asbest är förbudet i Sverige, men trots detta så ökar cancerfallen som är relaterade till asbest. Detta tros bero på att nanofiber har liknande egenskaper som asbestfibrer har.

Långa nanofiber punkterar de vita blodkropparna

Nanofibrer är inte bra för kroppen och kroppen visar detta genom att skicka vita blodkroppar för att bryta ned dessa fibrer. Är fibern kort så kan en vit blodkropp bryta ned nanofibern och göra sig av med den. Men om nanofibern är lång så punkterar den istället den vita blodkroppen, som då inte kan bryta ned fibern. Då uppstår det en inflammation. Denna typ av inflammation gör att lungornas elasticitet försvinner genom något som kallas för fibrosbildning. Detta kan i sin tur framkalla cancer, precis som små partiklar från mjukplast och hårdplast kan göra.

Nanoteknik kan hjälpa till att både diagnostisera och bota cancer, men nanopartiklar kan även framkalla cancer. Just därför är det viktigt att inte andas in nanofibrer. För att förhindra det kan man bland annat använda sig av slutna system, dragskåp, processventilation eller en punktutsug.

Nackdelar med nanoteknik

Förutom att nanofiber kan orsaka cancer så finns det andra nackdelar med nanoteknik. Den största nackdelen är att vi inte har tillräckligt med kunskap kring nanoteknik. Detta har bland annat gjort att vi inte har sett farorna med att andas in nanofibrer, vilket har lett till många fall av cancer. Vi är inte helt medvetna om nanoteknikens nackdelar, och det är just det som är den största nackdelen. Utvecklingen är i ett för tidigt skede för att kunna se alla nackdelar.

Härdplast har fått sitt namn från att plasten härdas för att bli hård. Härdplast används bland annat till rör, båtskrov och bilkarosser. Plasten är uppbyggd av molekyler som är tvärbundna och är så pass starkt sammanhållen att den inte går att återvinna.

Hur fungerar härdplast?

Härdplast är en typ av plast som får sin form och stabilitet genom att den härdas. Det är ett polymer, vilket är långa kemiska kedjor, som är uppbyggda av tvärbundna molekyler. Nätverket som de är uppbyggda i är tredimensionellt och ser ungefär ut som ett nät. När plasten härdas blir dessa förnätningar så pass starka att det är nästintill omöjligt att få isär dem. Det är detta som gör plasten så otroligt stark. Men det är även detta som gör att härdplast inte går att återvinna. Den är helt enkelt för stark för att kunna formas om via nedsmältning. Det finns även hårdplast, men den är fortfarande betydligt mjukare än härdplast. Hårdplast kan vara till exempel en glasslåda. Den är visserligen hård, men den går att böja.

Vad används härdplast till?

Glasfiberarmerad härdplast är den typen av material som är allra vanligast när det kommer till tillverkning av plastbåtar. Men härdplaster används även vid tillverkning av olika rör, bilkarosser med mera. Det finns även härdplaster som är flytande. Dessa finns i bland annat vissa färger, härdlacker och impregnering.

Nackdelar med härdplast

En stor nackdel med härdplast är att den inte går att återvinna. Härdplasten är så hårt sammanhållen i sitt rutnät att detta inte går att rubba på, inte ens vid upphettning. Det man däremot kan göra är att mala ner plasten till små flisor. Dessa små flisor av härdplast kan sedan användas som utfyllning i annan plaståtervinning. När det endast är små mängder så fungerar det bra. Men stora mängder härdplast kan inte återvinnas, åtminstone inte idag. Å andra sidan är plasten så hållbar att produkten håller länge och behöver därför inte återvinnas på samma sätt som till exempel en förpackning som man bara använder en gång.

En annan nackdel är att härdplaster i sig är sköra. Om någonting tillverkas av enbart härdplast så går det relativt lätt att bryta av plasten. Härdplast blandas därför nästan alltid med andra material som till exempel glasfiber och blir då väldigt hållbar.

Fördelar med härdplast

Den största fördelen med härdplast är att materialet är extremt slitstarkt. Plast är generellt slitstarkt, men härdplast är ännu mer slitstarkt. Som raka motsatsen till nackdelen med härdplast, att det inte kan återvinnas för att det är så slitstarkt, är även detta en fördel med denna typen av plast.

En annan fördel är att plasten är extremt värmetålig. Även detta grundar sig i nackdelen att den inte går att återvinna. Vanliga plaster som mjukplast och hårdplast kan mjukas upp och förlora formen vid höga temperaturer. Men härdplasten består.

Är härdplast farligt?

När plasten har härdat, det vill säga stelnat, så är den inte farlig. Däremot innehåller härdplast farliga ämnen som frigörs vid härdningen. Men när plasten har stelnat och blivit en färdig produkt så är den inte längre farlig att använda. Dessa ämnen kommer inte att kunna utsöndras från plasten vid ett senare tillfälle, om den inte upphettas till extrema temperaturer.

Hårdplast är ett av de materialen som är allra vanligast i våra hem, och i hela samhället. Det går att tillverka nästan vad som helst av hårdplast. Plast har många fördelar, men det är inte bra för miljön, iallafall inte om den inte återvinns som den ska. Men om alla kan hjälpas åt att återvinna plasten så kan vi fortsätta att använda detta mångsidiga material.

Vad tillverkas av hårdplast?

Hårdplast är ett material som lämpar sig bra till att göra mycket olika saker med. I en mataffär är det mängder av förpackningar som är tillverkade av hårdplast. Exempel på detta är saftdunkar, plastkorken på mjölkförpackningar, glasslådor och även varukorgen som man lägger varorna i är tillverkad av hårdplast. Betalar du med kort är även det tillverkat av plast.

Även i hemmet är det vanligt med hårdplast. De flesta leksakerna som inte tillverkas av trä tillverkas av hårdplast. Även många utemöbler tillverkas i hårdplast eftersom att det är ett mycket slitstarkt material som kan stå emot väder och vind i flera år. Hårdplast kan enkelt färgas i olika färger för att få det utseende som önskas och materialet kan även vara helt genomskinligt. Det är väldigt anpassningsbart och kan formas nästa hur som helst.

Fördelar med hårdplast

Det är till en stor fördel att hårdplast är så slitstarkt och väderresistent som det är. Det är även ett anpassningsbart material som går att ha genomskinligt eller färga i valfri kulör. Dessa saker tillsammans gör att möjligheterna blir många med hårdplast. Hårdplast är bra till förvaring då det kan sluta helt tätt och inte släppa in varken luft eller fukt. Det är även ett bra material att göra möbler av. Möblerna lämpar sig för utomhusbruk såväl som för inomhusbruk. Det är även bra att göra tallrikar och glas till små barn i plast då de inte går sönder om barnet kastar ned det på marken. Det är dock viktigt att inte använda bestick av metall i tallriken då det kan repa plasten så att det kommer plastbitar i maten som barnet får i sig.

Nackdelar med hårdplast

Den största nackdelen är dess påverkan på miljön. Både när det kommer till framställning och det faktum att plast världen över återvinns i alldeles för liten utsträckning. För att framställa plast krävs det olja och användningen av olja är inte bra för miljön. Skulle all plast återvinnas skulle det inte behövas produceras mer plast eftersom att det redan finns tillräckligt med plast världen över, men dessvärre är en stor del av denna plasten i haven och naturen. Plasten bryts ned till mikroplaster som fiskar får i sig, och sedan äter vi människor dessa fiskar och får i oss plasten. Att äta plast är skadligt, så detta är inte bra.

Hur återvinner man hårdplast?

Förpackningar av hårdplast ska lämnas in på en vanlig återvinning där man även kan lämna in papper och glas. De ska rengöras innan om de är mycket smutsiga, annars räcker det med att hälla ut innehållet. En saftdunk till exempel går utmärkt att lämna in så länge innehållet är tömt, den behöver inte sköljas ur. Är det matrester eller liknande som har fastnat så är det bra att skrapa av eller skölja ur. Förpackningarna bör inte diskas med varmvatten och diskmedel då miljöpåverkan av detta kan bli för stor. Förpackningarna kommer att rengöras på återvinningscentralen.

Hur återvinner man leksaker och möbler av plast?

Möbler, leksaker, bandybollar och diverse saker som är tillverkade av plast, men som inte är förpackningar, måste lämnas in på en återvinningscentral. De ska inte slängas tillsammans med förpackningarna på en vanlig insamling för förpackningar. Innehåller leksakerna elektronik så ska först batterierna tas ut och lämnas in separat, och sedan ska leksaken kastas i behållaren för elektronik, trots att den är gjord av plast.

Hur går återvinningen till?

Mjukplast och hårdplast slängs i samma behållare för att sedan på återvinningscentralen sorteras. Det görs genom vind, där mjukplasten blåser bort. Därför är det viktigt att man inte kastar en hopknuten påse som innehåller både hårdplast och mjukplast eftersom att detta försvårar sorteringsprocessen.

När plasten är sorterad så krossas den och smälts sedan ner till pellets. Dessa pellets ersätter tillverkningen av ny plast. Pelletsen kan smältas igen för att forma den plastprodukt som önskas.

På filmen nedan kan du se hur plaståtervinning går till.

Mjukplast är en typ av plast som är mjuk och oftast väldigt tunn, men trots detta är den slitstark och vattentät. Den vanligaste produkten som är tillverkad av mjukplast är plastpåsar. Mjukplast är ett följsamt material som är bra till mycket. Det är både vattentätt och lufttätt samt att det endast krävs en liten mängd plast för att sköta jobbet.

Fördelar med mjukplast

Plast är ett material som många ser som en miljöbov, och detta är visserligen sant, men plast är även ett väldigt bra material på många sätt. Det behövs väldigt lite plast i förhållande till vad ett annat material kräver för att uppnå samma resultat. Ta en påse som ett exempel. En papperspåse är visserligen nedbrytbar av naturen, men tyvärr är papper inte lika hållbart som plast. Papperskassar går lättare sönder och det går heller inte att förvara fuktiga eller blöta saker i en papperspåse för då luckras den upp. Mjukplast håller tätt och är perfekt för att bevara matvaror. Plasten går att krympa med hjälp av värme och denna tekniken används på till exempel ostar.

Miljöpåverkan från mjukplast

Plast är ett material som vi förlitar oss på idag, och det tillverkas plast dagligen. Men faktum är att det redan finns tillräckligt mycket plast på jordens yta för att tillhandahålla det behovet vi har. Problemet är dock att plasten inte återvinns utan att den hamnar i naturen eller i de vanliga soporna i stället. I naturen gör plasten ofantlig skada. Inte minst genom att djur äter plasten eller fastnar i den, och dör. Men det skadar även växtlivet. Plast bryts sakta, sakta ned men försvinner aldrig helt. Det som sker när plast bryts ned är att det blir till mikroplaster som aldrig kan försvinna.

Just mjukplast är ett stort problem eftersom att påsar i havet lätt kan likna maneter eller andra fiskar, vilket resulterar i att djuren i vattnet äter plastpåsarna. Magarna fylls då med plast, som djuret inte kan byta ned, och till slut kan djuret inte äta mer och dör. Plasten kan även fastna över djurens huvuden, så att de kvävs eller svälter till döds.

Även hårdplast är problem för miljön, men på ett annat sätt. De förpackningarna flyter på ytan, eller blir vattenfyllda och sjunker ned till botten. Mjukplast å andra sidan svävar runt i haven på ett annat sätt. Det är även lättare för en förpackning som är gjord av mjukplast att fångas av vinden, även om den har blivit släng i en soptunna, och flyga iväg i naturen. Därför är det viktigt att stoppa ned mjukplasten i de rätta återvinningskärlen. Givetvis gäller detta även hårdplast.

Framställning av mjukplast

Även framställningen av mjukplast har en miljöpåverkan. Om plasten skulle återvinnas så skulle miljöpåverkan inte vara så stor, men i och med att all plast inte återvinns, utan hamnar i naturen eller slängs med de vanliga soporna så måste det hela tiden tillverkas ny plast. För att tillverka ett kilo plast går det åt ungefär två kilo olja.

Hur man återvinner mjukplast

Mjukplast ska återvinnas som plastförpackning. Det är väldigt viktigt att ta hand om sin plast och att återvinna den, oavsett typ av plast. För att återvinna mjukplast så läggs den i ett kärl för plaståtervinning. Förpackningen ska vara någorlunda ren, men den ska inte rengöras överdrivet mycket. Det räcker med att skaka ur innehållet eller skölja av lite lätt. Plasten rengörs på återvinningscentralen så det behövs ingen grundlig rengöring. Tänk på att inte knyta ihop plastpåsen med plasten i, eftersom att de sorteras på återvinningscentralen. Det allra bästa är att tömma ur innehållet i plastpåsen i behållaren för att sedan slänga i plastpåsen, eller spara den.

Exempel på mjukplast

Den allra vanligaste typen av mjukplast är som sagt var plastpåsar. Detta gäller både vanliga bärkassar, de mindre fruktpåsarna, fryspåsar och så vidare. Även plastfolie är mjukplast. Förpackningar som är av påsliknande material är även de mjukplast, och bör sorteras som plast på återvinningen. Exempel på dessa är chipspåsar, korvförpackningar, brödpåsar, glasspapper och kaffepaket. Oavsett om det är mjukplast eller hårdplast så ska alla plastförpackningar återvinnas.

De vanligaste typerna av solceller är monokristallina solceller och polykristallina solceller. Men det finns även någonting som kallas för tunnfilmssolceller. Detta är, precis som det låter, en tunn film av solceller. Solcellen går att tillverka mjuk så att den går att böja, vilket gör att den är betydligt mer anpassningsbar än de klassiska solcellerna.

Vad är tunnfilmssolceller?

Tunnfilmssolceller är i praktiken ungefär som vanliga solceller, bara det att de är mycket tunnare. Dessutom är de böjbara och lämpar sig därför att installera på flera platser än vad vanliga solceller i hårdplast gör. Precis som det finns olika typer av vanliga solceller så brukar även tunnfilmssolceller benämnas utifrån vilka ämnen som ingår i solcellens panel.

Detta är vanligtvis CdTe, som består av kadmium och tellurid, eller CIGS som består av koppar, indium, gallium och selen. Tunnfilmssolceller av typen CdTe innehåller mer av det miljöfarliga ämnet kadmium än vad tunnfilmssolceller av typen CIGS gör. Verkningsgraden samt kostnaden för modulen är lite lägre för CdTe än vad kostnaden är för CIGS.

Tunnfilmssolceller kontra andra typer av solceller

En solcellspanel kan se ut på olika sätt. Som vi nämnde ovan finns det monokristallina och polykristallina solceller. De har en verkningsgrad som ligger på omkring 19 respektive 17 procent, och dominerar på världsmarknaden. Som den sida vi länkar till förtydligar finns det även nya typer av solceller som är på framfart.

3 solcellstyper som konkurrerar med tunnfilmsolceller

1. Perc-solceller, som har en högre verkningsgrad än tunnfilmssolceller. Tillverkningskostnaden är hög, precis som när det kommer till tunnfilmssolceller.
2. Solceller i perovskit, som har en hög verkningsgrad på ca. 60 %. Perovskitsolceller tillverkas av miljöskadliga ämnen likt bly, så tunnfilmssolceller är mer miljövänliga i dagsläget.
3. Solceller med nanotrådar, som är effektiva och billiga att tillverka. Nano-solceller är bara i forskningsstadiet, så tunnfilmssolceller är ett mer solitt alternativ i dagsläget.

Fördelar med tunnfilmssolceller

Den allra största fördelen med att välja tunnfilmssolceller framför den andra typen av solceller är att dessa går att anpassa betydligt mer. De går att böja, vilket gör att dessa kan installeras på flera ställen. De är även tunnare och mindre klumpiga än klassiska solceller och kan därför installeras med fördel hos personer som väljer bort solceller på grund av det estetiska. Detta är även bra ur en miljöaspekt då det krävs mindre material för att tillverka tunnfilmssolceller.

Tunnfilmssolceller är inte lika känsliga som vanliga solceller. De går till och med att gå på solceller av tunnfilm. Detta gör att denna typ av solcell lämpar sig ypperligt på till exempel en båt. De kan placeras nästan vart som helst på båten, till och med på ett ställe där man går.

Dock bör de inte placeras på golvet där man ofta går eftersom att de till slut kommer att slitas ut, men det går utmärk att placera tunnfilmssolcellerna uppe på båten, där man bara går ibland.

Nackdelar med tunnfilmssolceller

Den största nackdelen med tunnfilmssolceller är att de inte är lika effektiva som de klassiska solcellerna monokristallina solceller och polykristallina solceller. Det går att uppnå samma effekt, men för detta krävs en större yta av solcellerna. Priset per kvadratmeter är billigare på tunnfilmssolceller, men i och med att de inte är lika effektiva så blir priset per kilowatt dyrare.

Verkningsgraden för tunnfilmssolceller ligger på runt 10 – 16 procent jämfört med monokristallina solceller och polykristallina solceller som har en verkningsgrad på 15 – 22 procent.

Framsteg inom tekniken för tunnfilmssolceller

Det arbetas kontinuerligt med de tekniska bitarna och det forskas för att kunna utveckla tunnfilmssolcellerna så att de ska bli ännu bättre. Fokus ligger på att få fram en mer miljövänlig framställning, så att miljövinsten blir ännu större. Det andra fokuset ligger på att göra dem mer effektiva. Gärna lika effektiva som monokristallina solceller och polykristallina solceller till en början, för att sedan bli ännu mer effektiva.

Det pågår ständigt forskning kring alla typer av solceller, och i dagsläget är tunnfilmssolceller den typen av solcell som har ljusast framtid då den är så pass mycket mer anpassningsbar än de klassiska solcellerna. De går att montera på fler ställen och är så pass tunna att de inte förstör lika mycket när det kommer till det estetiska. Dessutom lämpar de sig bättre på till exempel båtar och husvagnar, vilket gör att dessa solceller är framtiden när det kommer till för solceller för utelivet.

Vad kostar tunnfilmssolceller?

Priset varierar beroende på hur stor yta du vill täcka samt vilken typ av tunnfilmssolceller som söks. I regel är tunnfilmssolceller billigare än vanliga solceller per kvadratmeter, men de har även en lägre verkningsgrad vilket gör att priset i längden bli dyrare.