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Nanotechnik verändert die Welt
Was haben schmutzabweisende Brillengläser und Textilien, kratzfester Autolack, unsichtbare aber hochwirksame Sonnencremes, immer winzigere Computer gemeinsam? Sie sind erste spektakuläre Ergebnisse der Nanoforschung.
Nanoforschung und Nanotechnologie verändern unsere Welt. Innovative Produkte erleichtern künftig unser tägliches Leben. Auch in der Medizin zeichnen sich ganz neue Chancen ab, um bisher schwer heilbare Krankheiten in den Griff zu bekommen. So lassen sich Nanopartikel direkt in Zellen einlagern, wo sie ihre Wirkung - etwa bei Krebstherapien - entfalten.
Nanopartikel und Nanobeschichtungen sind extrem klein oder dünn. Ein Nanometer ist der milliardste Teil eines Meters. Ein Größenvergleich verdeutlicht die Dimension: Ein Nanometer verhält sich zu einem Meter wie eine Haselnuss zur Erdkugel.
Das Wichtigste aber: Unterhalb von etwa 50 Nanometern Größe bekommen Stoffe neue Eigenschaften. Sie verhalten sich zunehmend nach quantenphysikalischen Gesetzen. Viele erhalten andere optische, magnetische oder elektrische Eigenschaften. Manche Materialien, die normalerweise Licht reflektieren, werden in Nanogröße für sichtbares Licht durchlässig.
Ein Beispiel: Titandioxid reflektiert Licht sehr gut. Deshalb ist es in Wandfarben enthalten und lässt Wände besonders weiß aussehen. Nanopartikel aus Titandioxid dagegen reflektieren nur ultraviolettes Licht. Sichtbares Licht dagegen lassen sie durch. Lagert man Nanopartikel aus Titandioxid in Sonnencremes ein, so ist die Creme vollkommen transparent und auf der Haut unsichtbar. Die schädliche ultraviolette Strahlung wird aber reflektiert. Solche Cremes kann man bereits kaufen.
Von der Natur lernen
Bei Lotus- oder Kohlrabiblättern, Kohl und Bananen bewirken Nanoeigenschaften einen erstaunlichen Effekt. Auf der Oberfläche befinden sich nur wenige Nanometer große Noppen. Durch diese berühren Flüssigkeiten die Oberfläche nur zu 2 bis 3 Prozent. Das Resultat: Flüssigkeiten haften nicht. Sie tropfen ab und nehmen sogar Schmutz mit. Dieser so genannte Lotuseffekt wird bereits für Beschichtungen von Brillen, Autolacken oder in der Küche genutzt.
Die Nummer Eins in Europa
Diese wenigen Beispiele lassen das wirtschaftliche Potenzial der Nanotechnik erahnen. Auf diesem Gebiet ist Deutschland die Nummer 1 in Europa. Das ist das Ergebnis der konsequenten Förderpolitik der Bundesregierung. Die EU gibt derzeit rund 740 Millionen Euro an öffentlichen Fördermitteln für die Nanotechnologie aus. Das ist fast genauso viel wie die USA. Deutschland steht mit rund 290 Millionen Euro in Europa an der Spitze. Seit 1998 wurden die Mittel für die Projektförderung in der Nanotechnologie vervierfacht.
Umsatz und Arbeitskräfte
Durch diese Forschungspolitik wachsen Zahl und Ansehen der auf Nanotechnologie-Produkte ausgerichteten Firmen. Grob geschätzt besitzen die USA und Europa etwa gleich viele Unternehmen, die Nanotechnologie nutzen. Etwa die Hälfte der europäischen Firmen produzieren in Deutschland. Das hat gravierende Auswirkungen auf den Arbeitsmarkt. Schon heute hängen 50.000 Arbeitsplätze in der Bundesrepublik von Entwicklungen auf diesem Gebiet ab. Das Potenzial nanotechnologisch basierter Produkte schätzen Fachleute für das Jahr 2015 auf weltweit über eine Billion Euro.
Nano-Initiative gestartet
Im Rahmen ihrer Hightech-Strategie hat die Bundesregierung den "Nano-Initiative-Aktionsplan 2010" gestartet. Der Plan soll dabei helfen, Forschungsergebnisse schnell in Produkte umzusetzen. Außerdem will die Bundesregierung dadurch noch mehr Unternehmen an die Nanotechnologie heranführen. Mit dieser Initiative wird erstmals ein einheitlicher und ressortübergreifender Aktionsrahmen geschaffen, der Ziele und Handlungsansätze der Nanotechnologie bündelt. Es geht um neue Zukunftsfelder, bessere Rahmenbedingungen, einen verantwortungsvolleren Umgang mit der Technologie und einen Dialog mit der Öffentlichkeit.
Nanoforschung und Nanotechnologie verändern unsere Welt. Innovative Produkte erleichtern künftig unser tägliches Leben. Auch in der Medizin zeichnen sich ganz neue Chancen ab, um bisher schwer heilbare Krankheiten in den Griff zu bekommen. So lassen sich Nanopartikel direkt in Zellen einlagern, wo sie ihre Wirkung - etwa bei Krebstherapien - entfalten.
Nanopartikel und Nanobeschichtungen sind extrem klein oder dünn. Ein Nanometer ist der milliardste Teil eines Meters. Ein Größenvergleich verdeutlicht die Dimension: Ein Nanometer verhält sich zu einem Meter wie eine Haselnuss zur Erdkugel.
Das Wichtigste aber: Unterhalb von etwa 50 Nanometern Größe bekommen Stoffe neue Eigenschaften. Sie verhalten sich zunehmend nach quantenphysikalischen Gesetzen. Viele erhalten andere optische, magnetische oder elektrische Eigenschaften. Manche Materialien, die normalerweise Licht reflektieren, werden in Nanogröße für sichtbares Licht durchlässig.
Ein Beispiel: Titandioxid reflektiert Licht sehr gut. Deshalb ist es in Wandfarben enthalten und lässt Wände besonders weiß aussehen. Nanopartikel aus Titandioxid dagegen reflektieren nur ultraviolettes Licht. Sichtbares Licht dagegen lassen sie durch. Lagert man Nanopartikel aus Titandioxid in Sonnencremes ein, so ist die Creme vollkommen transparent und auf der Haut unsichtbar. Die schädliche ultraviolette Strahlung wird aber reflektiert. Solche Cremes kann man bereits kaufen.
Von der Natur lernen
Bei Lotus- oder Kohlrabiblättern, Kohl und Bananen bewirken Nanoeigenschaften einen erstaunlichen Effekt. Auf der Oberfläche befinden sich nur wenige Nanometer große Noppen. Durch diese berühren Flüssigkeiten die Oberfläche nur zu 2 bis 3 Prozent. Das Resultat: Flüssigkeiten haften nicht. Sie tropfen ab und nehmen sogar Schmutz mit. Dieser so genannte Lotuseffekt wird bereits für Beschichtungen von Brillen, Autolacken oder in der Küche genutzt.
Die Nummer Eins in Europa
Diese wenigen Beispiele lassen das wirtschaftliche Potenzial der Nanotechnik erahnen. Auf diesem Gebiet ist Deutschland die Nummer 1 in Europa. Das ist das Ergebnis der konsequenten Förderpolitik der Bundesregierung. Die EU gibt derzeit rund 740 Millionen Euro an öffentlichen Fördermitteln für die Nanotechnologie aus. Das ist fast genauso viel wie die USA. Deutschland steht mit rund 290 Millionen Euro in Europa an der Spitze. Seit 1998 wurden die Mittel für die Projektförderung in der Nanotechnologie vervierfacht.
Umsatz und Arbeitskräfte
Durch diese Forschungspolitik wachsen Zahl und Ansehen der auf Nanotechnologie-Produkte ausgerichteten Firmen. Grob geschätzt besitzen die USA und Europa etwa gleich viele Unternehmen, die Nanotechnologie nutzen. Etwa die Hälfte der europäischen Firmen produzieren in Deutschland. Das hat gravierende Auswirkungen auf den Arbeitsmarkt. Schon heute hängen 50.000 Arbeitsplätze in der Bundesrepublik von Entwicklungen auf diesem Gebiet ab. Das Potenzial nanotechnologisch basierter Produkte schätzen Fachleute für das Jahr 2015 auf weltweit über eine Billion Euro.
Nano-Initiative gestartet
Im Rahmen ihrer Hightech-Strategie hat die Bundesregierung den "Nano-Initiative-Aktionsplan 2010" gestartet. Der Plan soll dabei helfen, Forschungsergebnisse schnell in Produkte umzusetzen. Außerdem will die Bundesregierung dadurch noch mehr Unternehmen an die Nanotechnologie heranführen. Mit dieser Initiative wird erstmals ein einheitlicher und ressortübergreifender Aktionsrahmen geschaffen, der Ziele und Handlungsansätze der Nanotechnologie bündelt. Es geht um neue Zukunftsfelder, bessere Rahmenbedingungen, einen verantwortungsvolleren Umgang mit der Technologie und einen Dialog mit der Öffentlichkeit.
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