Gefällt Ihnen dieser Artikel? Er erscheint Anfang 2008 iin der Broschüre NANOTECHNOLOGIE der GSF und steht Ihnen zur Zweitverwertung zur Verfügung. Bitte beachten Sie dazu meine AGB - oder setzen Sie sich am besten mit mir in Verbindung.
	Schöne neue Nano-Welt Eine Vision, wie die Nanotechnologie unseren Alltag verändern wird Der Nanotechnologie gehört die Zukunft. Wer sich die Summen ansieht, die in Entwicklungsprojekte investiert werden, der glaubt an eine umgekehrte Proportion von der Größe der Partikel zu den eingesetzten Geldmitteln. Einer Studie von Lux-Research zufolge könnten es im Jahr 2014 rund 2,6 Billionen Dollar sein, die in dieser Sparte umgesetzt werden. „Kein Lebensbereich und kein Zweig der Wissenschaft wird von den Auswirkungen der Nanotechnik unberührt bleiben.“ meint Karl Heckl, Physiker und Direktor des Deutschen Museums und einer der profiliertesten Wissenschaftler auf diesem Gebiet. Immer mehr verschwimmen dabei die Grenzen zwischen Physik, Chemie, Medizin und Werkstofftechnik. Gar nicht mehr weit weg sind in unserem Haushalt die Fensterscheiben, an denen kein Schmutz mehr hängen bleibt. Wissenschaftlern von der Universität Hongkong gelang es als ersten, Schichten von Titandioxid im Nanometer-Maßstab herzustellen. Im UV-Licht reagiert die Substanz mit dem Schmutz und lässt ihn zerfallen. Die Anwendungen für solche Nano-Überzüge reichen dabei von Fenstern in Auto und Wohnung über Textilien. De selbstreinigenden Kleider könnten womöglich eines Tages den  Waschmittleherstellern schwer zu schaffen machen. Nano soll uns aber nicht nur mit strahlend weißen Hemden bereichern. Überzüge aus entsprechenden Materialien sollen in unserem Mund nicht nur für reinstes Zahnweiß, sondern auch für Kariesschutz sorgen. An der Universitätsklinik in Homburg arbeitet Matthias Hannig an einem Füllmaterial aus winzigen Partikeln, die den Zahnhärter Fluor enthalten und ihn dauerhaft an den Schmelz weitergeben können. Japanische Forscher publizierten vor einiger Zeit in der Zeitschrift „Nature“ einen synthetischen „Nano-Zahnschmelz“. Bohren wird dann überflüssig. In 15 Minuten ist die ein bis zwei Millimeter dünne Schicht aufgetragen und verbindet sich lückenlos mit dem bestehenden Zahn. Wenn wir nach der Morgentoilette dann unser Frühstück einnehmen, könnte das schon bald mit „Geschmackscontainern“ aus Lipiden versetzt sein, entwickelt von der israelischen Firma Nutralease. Wie die Fettaugen in der Suppe sorgen sie dafür, dass sich Stoffe in diesen Bläschen nicht gleich auflösen, sondern erst in der Hitze der Mikrowelle oder im Magen. Mit Nano schmeckt der Kaffee nach dem Aufbrühen noch intensiver, die Vitamine im Brotaufstrich werden erst nach der Aufnahme im Darm freigesetzt. Schließlich warnt uns der freigesetzte rote Farbstoff in der Milch noch vor unserem Gaumen, dass die Milch inzwischen sauer geworden ist – trotz eines Nanoschutzes gegen Bakterien. Mit dem Auto geht es zur Arbeit. Auch nach Jahren sieht es noch wie neu aus, dank imprägnierter Sitze und einem Lack, der beständig gegen Kratzer und Witterung ist. Die Autoreifen bestehen dann nicht mehr aus Gummi, sondern aus Aerogel, einem Nanomaterial, das zu 98 Prozent aus Luft in winzigen Bläschen in einer Silikon-Basis besteht. Der Nanoschaum, an dem unter anderem auch die BASF arbeitet, dient auch als Dämmstoff mit dreimal besseren Isolier-Eigenschaften für Kühlschränke, Gebäude oder Flugzeuge. Eine andere poröse Nanostruktur, würfelförmige „Metal Organic Frameworks“ können in ihrem Inneren große Mengen an Energieträgern wie Erdgas, aber auch Wasserstoff speichern. Das Auto im Nanotechnologie-Zeitalter ist daher immer weiter weg von seiner benzinfressenden Vergangenheit. Aber auch andere Geräte lassen sich mit solchen neuen Energieträgern versorgen. Diese Mini-Brennstoffzellen, so sagen Experten voraus, werden in Zukunft die herkömmlichen Akkus in Laptop oder Handy ersetzen. Auch das Nano-Zeitalter wird es leider nicht geschafft haben, Kriege überflüssig zu machen. Also macht  sich auch das Militär die neuen Werkstoffe zunutze. Der Entwicklung einer israelischen Firma verdanken Soldaten vielleicht schon bald ihr Leben. Sie hat einen kugelsicheren Stoff entwickelt, der den Schutz vor Projektilen verdoppelt und ohne Schaden einen Druck von 250 Tonnen pro Quadratzentimeter aushält. Das entspricht einer Stahlkugel mit einer Geschwindigkeit von 1500m/Sekunde. Die Struktur der Nanoschichten ähnelt den Nanotubes, jedoch besteht das Material dabei aus Wolfram-Disulfid. Am amerikanischen Institute for Soldier Nanotechnology in Massachusetts entwickeln die Technologen einstweilen bereits die übernächste Generation von Kampfanzügen: Wie ein Chamäleon soll er sich der Farbe seiner Umgebung anpassen und nicht nur vor Kugeln, sondern auch vor biologischen und chemischen Kampfstoffen schützen. Aber auch die Bedrohung wird zunehmen: So arbeitet das US-Militär nach Angaben des deutschen Physikers Jürgen Altmann an Mini-Flugabwehr-Raketen im Hosentaschen-Format, die sich selbst auf ihr Ziel einstellen. James Bond lässt grüßen.   Eine der interessantesten Gebiete der neuen Werkstoffe und ihrer Bearbeitung liegt auf dem Gebiet der Medizin. Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts arbeiten an „Nanocytes“. Auf die Oberfläche der Partikel mit einem Siliziumkern oder anderen anorganischen Materialien lassen sich aktive Biomoleküle koppeln. In der Krebstherapie finden dann die winzigen Wirkstoff-Fähren ihren Weg allein zu der Wucherung. Wie bei einem Modellbaukasten belädt der Nano-Medizintechnologe entweder die Kügelchen mit den entsprechenden Sensormolekülen, die feindlichen Zellen aufspüren und mit einem Lichtsignal Alarm schlagen. Oder er schickt sie als Soldaten ins Feld, die mit geeigneten Wirkstoffen den Tumor – und nur ihn – bekämpfen. Schon kurz vor der Anwendung in der Klinik stehen Nanopartikel mit Eisenoxid. Ein Magnet steuert die kleinen Gefährte exakt an die Stellen im Körper, an denen sie gebraucht werden. Andreas Jordan vom Berliner Universitätskrankenhaus Charité behandelt in Studien Patienten mit Hirntumoren, aber auch zum Beispiel Gebärmutter- oder Prostatakrebs mit Partikeln, die sich in einem angelegten Magnetfeld aufheizen und damit die Tumorzellen abtöten. Der Clou: Die Partikel sind mit einer Hülle aus Silanen und andern Biomolekülen umgeben, die von den schnellwachsenden Krebszellen regelrecht verspeist werden. An der Ecole Polytechnique in Lausanne entwickelt Heinrich Hofmann „Gentaxis“ mit dem bezeichnenden Namen „SPION“ (Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles). Sie sollten defektes Erbgut in der Zelle mit entsprechendem gesundem Ersatz beliefern und austauschen. An einem „molekularen Maschinenbau-Projekt“ forscht auch Roland Eils vom Deutschen Krebsforschungszentrum. Mit anderen Wissenschaftlern des „Nanomedicine Center for Nucleoprotein Machines“ will er langfristig den Austausch von solchen Defekten Genen von Nano-Robotern erledigen lassen. Im Nanotechnologie-Zeitalter wird eine der großen Medizin-Entwicklungen bald wieder zum alten Eisen zählen. Denn anstatt des künstlichen Hüftgelenks bei Arthrose untersucht der Arzt mit einer winzigen Sonde das erkrankte Gelenk schon im Entstehungsstadium der Krankheit. Dabei kann er mit einem miniaturisierten Rasterkraft-Mikroskop schadhafte Knorpelzellen schon sehr früh erkennen und dabei auch gleich reparieren“ In 75 Prozent der Fälle werden Sie dann keine Prothese mehr brauchen“, sagt Ueli Aebi, Professor für Strukturbiologie am Biozentrum der Universität Basel. Das gleiche gilt auch für erkrankte Gefäße am Herz, die mit Nanotechnik statt mit Gefäßstützen repariert werden. Um die Menschheit nicht nur zu heilen, sondern auch gesund zu erhalten, baut auch die Landwirtschaft auf Nano. Ein gemeinsames mexikanisch-indisches Projekt macht mit Nanopartikeln Jagd auf Unkrautsamen. Mit einer undurchdringlichen Hülle soll es den Schädling im Boden am Keimen hindern, selbst auf fruchtbarstem Boden. In amerikanischen Forschungsinstituten will man mit Nanopartikeln Antibiotika bei der Geflügelzucht ersetzen. Die Partikel binden im Magen schädliche Bakterien, die dann ganz normal über die Verdauung ausgeschieden werden. Die neuen Materialien aus den Carbon-Nanofasern werden das Aussehen unserer Welt verändern. „Sie sind wesentlich fester als Baustahl und könnten dabei einen großen Beitrag zur Leichtbauweise leisten“, so Martin Schmid, von der Abteilung Material-Science des Bayer-Konzerns. Mit ihnen lassen sich vielleicht Projekte wie ein Bauwerk in der Bucht von Tokio verwirklichen, das 750 000 Menschen beherbergen und über zwei Kilometer in den Himmel ragen soll. Mit der Entwicklung von leichten Zugseilen ließe sich eventuell sogar ein Zukunftsprojekt der NASA verwirklichen, das bisher am Eigengewicht der Materialien scheiterte: Ein Seil, an dem ein Aufzug von der Erde zur Raumstation ins All schwebt. Ein Gruppe von amerikanischen Firmen, die „Liftport Group“. die in Zusammenarbeit das Projekt möglich machen will, glaubt sogar schon das Datum der ersten Fahrstuhlfahrt zu kennen: den 27. Oktober 2031.
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