Der
Begriff "Nano"
kommt aus dem Griechischen (nánnos),
bedeutet "Zwerg" und wird als Abkürzung für
1 Milliardstel verwendet. Im metrischen Systems wird nano
als ein
Milliardstel eines Meter (10-9 m = 1 nm)
definiert.
Ein Nanometer entspricht in einem Stück Metall etwa der
Länge
von vier aneinander gereihten einzelnen Atomen und ist etwa 2000 mal
dünner als ein menschliches Haar. Der Nanokosmos befindet
sich also
im Reich einzelner Atome und Moleküle.
Um
einen "kleinen" Einblick in diese unvorstellbar kleine Welt bekommen,
starten Sie bitte die Animation...
Im
Nanokosmos kann man mit normalen
Lichtmikroskopen nichts sehen, da die Wellenlänge des sichtbaren Lichts
viel zu "grob" ist,
um die feinen Nanostrukturen aufzulösen. Die Nano-Bilder in
der
Animation stammen daher von einem Rastertunnelmikroskop, das die
Oberfläche, mit einer sehr feinen Nadel abtastet und
dreidimensionale Daten liefert, die dann in diese fantastischen Bilder
umgewandelt werden können.
Die
Nanotechnologie,
die nicht zu unrecht als die Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts
bezeichnet wird, umfasst
alle Techniken die sich mit der Herstellung, Manipulation und
Untersuchung von Gegenständen und Strukturen
beschäftigen,
die kleiner als 100 Nanometer sind. Im Gegensatz zur Mikrotechnologie
ist die Nanotechnologie in einem Grenzbereich angesiedelt, in dem zum
einen die Oberflächeneigenschaften gegenüber den
Volumeneigenschaften der Materialien eine immer
größere
Rolle spielen und zunehmend quantenphysikalische Effekte
berücksichtigt werden müssen.
Quantenphysik
was ist
das
nun wieder? Hier ein kleines Gedankenexperiment: Würde
die Quantenphysik auch unsere Alltagswelt beherrschen, wäre
das
eine Katastrophe für alle Fußballfans. Ein Ball, der
dem
Torwart direkt in die Arme fliegt, könnte durch diesen mit
einer
bestimmten Wahrscheinlichkeit einfach "hindurch tunneln", da in der
Quantenphysik völlig andere Gesetze gelten als in unserer
makroskopischen Welt.
Die
Nanotechnologie ist eigentlich
nichts Neues,
denn sie wird von der Natur seit Anbeginn des Lebens eingesetzt, denn
jede Zelle ist eine biologische Nanomaschine, die aus kleinsten
Nano-Teilchen komplexe Strukturen herstellt. Allerdings gelang es der
Wissenschaft erst in den letzten zwei Jahrzehnten in den Nanokosmos
einzudringen und ihm das ein oder andere Geheimnis zu
entreißen.
Und
wozu ist das alles gut? Die Anwendungen
der Nanotechnologie reichen schon heute in fast alle Lebensbereiche
hinein, vom Rostschutz bis zur schmutzabweisenden Badezimmerfliese, vom
Autoreifen bis zum Computerchip oder vom Deo bis zur Therapiemethode
gegen Hirntumor - aber dazu mehr auf der nächsten Seite... weiter>