Der Nanokosmos - eine andere Welt

Im Nanokosmos sind wir blind

Die elektromagnetischen Wellen des sichtbaren Lichtes sind vier bis acht mal größer, als 100 nm, die Grenze zum Nanokosmos. Lichtwellen sind daher viel zu “grob” um die feinen Details im Nanokosmos zu sehen.

Eine Quantenwelt

Objekte der Nanotechnologie sind so klein, dass man die Atome und Moleküle zählen kann, aus denen sie bestehen. Für Atome und Moleküle gelten andere physikalische Gesetze als in unserer makroskopischen Welt, die Gesetze der Quantenphysik. Die Quantenphysik setzt der Miniaturisierung unserer herkömmlichen Technik Grenzen, ist aber auch eine Quelle neuer Möglichkeiten.

Beispiele aus der seltsamen Welt der Quantenphysik

Elektrische Leitungen im Nanokosmos
Ein Kohlenstoffnanoröhrchen ist ein Gitter aus Kohlenstoffatomen mit sechseckigen Maschen, das zu einer Röhre aufgerollt ist. Diese kleinen Röhrchen könnten die Elektronik revolutionieren: Denn je nach dem, wie das Kohlenstoffnanoröhrchen gewickelt ist, hat es die elektronischen Eigenschaften eines leitenden oder eines halbleitenden Materials. Fast alle elektronischen Bauelemente könnten zukünftig durch Nanoröhrchen ersetzt werden.

Je nach dem, wie die Kohlenstoffnanoröhrchen "gewickelt" sind, ändern sich ihre elektronischen Eigenschaften.

Materialien mit neuen Eigenschaften
Aus kleinsten Nanopartikeln, mit einem Durchmesser von zehn bis einigen hundert Atomen, lassen sich neue Materialien herstellen, mit maßgeschneiderten mechanischen, elektrischen, optischen, magnetischen oder chemischen Eigenschaften.
Härtere Metalle, weichere oder hitzebeständigere Keramiken, leitfähige Kunststoffe, intelligente Werkstoffe, die bei Anlegen einer elektrischen Spannung Farbe oder Form verändern - eine Welt voller neuer Möglichkeiten.

Ein einzelnes Nanopartikel unterm Elektronenmikroskop. Abb.: Institut für Physikalische Chemie, Universität Hamburg