Was sind die Vorteile der Nanotechnologie?

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7 Antworten

Es hat sich herausgestellt, daß auf sehr kleinen Skalen viele Materialien ihre Eigenschaften verändern. Dadurch ergibt sich zunächst einmal ein ganz neues Forschungsfeld der Materialkunde. Die potentiellen Anwendungsbereiche sind dermaßen breit, daß es keinen Sinn macht hier mit Aufzählungen anzufangen. Die potentiellen Risiken allerdings sind völlig unabschätzbar. Nano-Partikel sind so klein, daß Sie Zellwände durchdringen durchdringen können. Welchen Schaden sie dort anrichten können weiß bisher niemand wirklich. Es könnte der Beginn der bisher größten Umweltkatastrophe der Menschheitsgeschichte sein. Der technische Supergau wären aber selbstreplizierende Nanoroboter, die die Grundstoffe für ihre Vermehrung aus beliebigem Material herstellen könnten. Man spricht vom "Grey Goo" Szenario: geriete das außer Kontrolle, könnte die komplette Erde unter totaler Vernichtung von allem was da kreucht und fleucht in ein Meer aus winzigen Nanobots verwandelt werden... man sollte also vorsichtig sein, mit welchen Kräften wieder aus Profitgier herumgespielt wird...

Was Nano-Oberflächen angeht: in unserer Firma benutzen wir für Solarkollektoren ein spezielles Anti-Reflex-Glas. In die Oberfläche des Glases wird auf beiden Seiten eine Nano-Struktur eingeätzt, und auch hier ändert sich die Materialeigenschaft. Normalerweise ist der Brechungsindex eines Materials eine feste Größe, und ein Lichtstrahl wird bei und mit festen Winkeln reflektiert oder gebrochen. Beim AR Glas passiert aber etwas Merkwürdiges: der Brechungsindex des Glases erhöht sich im Bereich der Ätzstrukturen die in der Größenordnung der Wellenlänge des Lichtes liegen allmählich und nicht abrupt. Als Folge wird der Lichtstrahl sanft gebogen anstatt hart gebrochen. Und das Licht kann bei flacheren Winkeln noch in das Glas eindringen. Dadurch wird die Effizienz der Solarkollektoren um bis zu 10% erhöht. Wenn ich das in Öl umrechne macht das bei der Solaranlage auf meinem Dach alleine rund 200 Liter Heizöl im Jahr aus. Das nur mal als ein ganz konkreter Nutzen der Nanotechnologie. Die Oberfläche ist zudem sprichwörtlich "Glas hart" und praktisch unbegrenzt haltbar. Etwas mehr info dazu hier: http://wagner-solar.com/wagnerDE/SW/04/P5.php

Ich verweise dabei mal auf folgende Seite: http://particular.eu/nanotechnologie.html

Die Nanotechnologie ist sehr vielseitig, die Frage lässt sich also nicht pauschal mit dem üblichen Lotuseffekt-Beispiel beantworten. Nano-Oberflächenbeschichtungen funktionieren sehr unterschiedlich (wasserabweisend, antibakteriell, mit Farbeffekten), und sie sind zudem nur ein Teilbereich der Nanotechnologie neben z.B. Lithographieverfahren für die Elektronik, Einbettung von biologisch wirksamen Partikeln in Kunststoffe, Markierung und Transport von Wirkstoffmolekülen...

Der "Vorteil der Nanotechnologie" ist in den meisten Fällen die große spezifische Oberfläche des Nanomaterials: Nanostrukturen haben eine viel größere Oberfläche pro Volumen und daher eine stärkere Wechselwirkung mit ihrer Umgebung.

Aus Wikipedia

Schon heute spielen die Nanomaterialien eine wichtige Rolle, die zumeist auf chemischem Wege oder mittels mechanischer Methoden hergestellt werden. Einige davon sind kommerziell verfügbar und werden in handelsüblichen Produkten eingesetzt, andere sind wichtige Modellsysteme für die physikalisch-chemische und materialwissenschaftliche Forschung. Ebenfalls bedeutend ist die Nanoelektronik. Deren Zugehörigkeit zur Nanotechnologie wird in der wissenschaftlichen und forschungspolitischen Praxis nicht einheitlich gesehen.

Eine Entwicklungsrichtung der Nanotechnologie kann als Fortsetzung und Erweiterung der Mikrotechnik angesehen werden (Top-down-Ansatz), doch erfordert eine weitere Verkleinerung von Mikrometerstrukturen meist völlig unkonventionelle neue Ansätze. Die Chemie folgt in der Nanotechnologie oft dem entgegengesetzten Ansatz: bottom-up. Chemiker, die üblicherweise in molekularen, d. h. Sub-Nanometer-Dimensionen arbeiten, bauen aus einer Vielzahl von einzelnen Moleküleinheiten größere nanoskalige Molekülverbunde auf. Ein Beispiel dazu sind Dendrimere.

Vorteile gegenüber wem oder was? Anwendungsgebiete sind wohl gefragt: Mager. Nanooberflächen sind zwar sehr eindrucksvoll, aber wahrscheinlich zu teuer und nicht lange genug haltbar. Man arbeitet daran. In manchen Bereichen ist 'Nano' längst gebräuchlich, ohne dass man es gross ausposaunt, etwa in der Sintertechnik. Fullerene sind auch Nanoteilchen, ebenso wie Makromoleküle. Nano ist halt vor allem eine Grössenordnung.

Nanothermit wird durch Nanotechnologie hergestellt. Bei Thermit heißt es, je feiner desto besser die Sprengkraft. Nanothermit ist sehr fein kann damit sehr gezielt eingesetzt werden. Beim Abriss von Gebäuden brennt es sich geradezu durch Pfeiler und das in Sekundenschnelle.

Ein Beispiel zu den Vorteilen heutiger Nanotechnologie. Wir können dank Nanothermit unsere Abrisstechniken verfeinern, was ja auch in heutigen Großstädten von Nöten ist.

brown 10.10.2010, 10:07

gehört Thermit zu den Sprengstoffen?

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MystiqueMax 10.10.2010, 17:22
@brown

Ja.. Wurde sogar mal das neue C4 genannt. Ich weiß nur, dass es Hochhäuser in Schutt und Asche legt.. Und das sehr präzise. Für einen Sprengmeister eine Wohltat. Sollte aber niemals in die Hände eines Militärs fallen... Leider stellt die US Army große Mengen her...

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Die eine Hälfte der Vorteil ist schon im Namen versteckt: Nanos = Zwerg (Griechisch). Es handelt sich also um materielle Konstrukte, die aus Atomen zusammengesetzt werden können, die also weit kleiner sein können als herkömmliche Produkte. Zum anderen können die Atome individuell zusammengestellt werden, es ist also eine grössere Vielfalt der Produkte und Anwendungen zu erwarten.

z.B.: Beschichtung von Glas (Lotusblüteneffekt - Wasser perlt ab).

Selbstreparaturbeschichtung (Nanoteilchen bessern kleinste Risse wieder aus).

HoloH 10.10.2010, 09:55

oder natürlich auch Erinnerungseffekt. Da kann ein Gegenstand nach Verformung wieder in seinen Ursprungszustand gelangen.

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