Materialien

Hightech aus dem Nanokosmos
Graphik, die den Bereich Materialien symbolisiert.

Die Grundlage aller NanomaterialienWerkstoffe mit einer Abmessung oder Strukturierung unter 100 Nanometer. ist Chemie. Ob Glas, Metall, Keramik oder Biofaser – alles besteht aus chemischen Elementen. Chemie umgibt uns in der belebten wie der unbelebten Natur. Indem wir das Wissen aus der Chemie wissenschaftlich und technisch anwenden, können wir einerseits von natürlichen Nanostrukturen lernen und andererseits Verfahren und Materialien verbessern.

In der Nanotechnologie bilden Chemie und Materialwissenschaften ein perfektes Paar. Mit chemischen Verfahren werden Objekte und Strukturen in NanometerEin Nanometer ist der milliardste Teil eines Meters.-Abmessungen hergestellt. Diese wiederum nutzt man einzeln, mischt sie in die Komponenten von Werkstoffen hinein oder bringt sie auf deren Oberfläche auf.

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Nanotechnologie in der Chemie und Materialwissenschaft ermöglicht
  • Nano-Objekte und -Systeme herzustellen (Kugeln, Kristalle, Plättchen, Fasern Schichten oder verzweigte Strukturen),
  • neue oder verbesserte Eigenschaften entstehen zu lassen, zu regeln und zu steuern (chemische Reaktivität, Härte, Fließverhalten, Farbe und Transparenz, Schutzfunktionen, elektrische Leitfähigkeit, Magnetismus),
  • Werkstoffe und Herstellungsverfahren besonderen Erfordernissen der Verbraucher, des Umweltschutzes und der Wirtschaftlichkeit maßgeschneidert anzupassen,
  • komplexe Problemstellungen intelligent und preiswert zu lösen. 
Nanotechnologie kommt bereits zum Einsatz bei:
  • Beschleunigern für chemische Reaktionen (KatalysatorSubstanz, die einen Prozess ermöglicht, verbessert, intensiviert oder beschleunigt ablaufen lässt, ohne selbst wesentlich von diesem Prozess betroffen zu sein.en) in der Chemieproduktion und im Schadstoffabbau
  • Haushaltsartikeln (kalkresistente Edelstahlarmaturen, Fingerabdruck abweisende Oberflächen, Schmutz abweisende Sanitärkeramik, Fett abbauende Innenbeschichtung im Herd, leicht gleitende Bügeleisen, Geruchsvernichter im Katzenstreu)
  • Automobilkomponenten (kratzbeständige Lacke, Antireflexglas im Armaturenbrett, korrosionsgeschützte Motorkomponenten, wirksamere Abgaskatalysatoren und Leichtbau)
  • Lebensmittelherstellung und Lagerung (rückstandsarme und gasdichte Verpackungen)
  • Biowissenschaften und Medizin (miniaturisierte Diagnosesysteme mit der Leistung eines ganzen Labors, langlebigere und verträglichere Implantate)
  • Medizinprodukten und Kosmetika (Zahnpasta mit Schutzfunktion bei Zurückweichen des Zahnfleisches, Antifaltencremes mit Nanopigmenten)
  • Energieerzeugung und -speicherung (kompaktere und langlebigere Akkus, Gläser für Solarpaneele mit geringerer Lichtreflexion, Farbstoffsolarzellen mit höherer Energieausbeute)
  • Architektur und Bauwesen (superleichte und gleichzeitig hoch stabile Baustoffe, selbstreinigende Fassaden und Dächer, wärme- und schall- gedämmte Fenster, Brandschutzverglasungen)
  • Umweltschutz (wirksamere Abgasfilter mit Nanofasern, Keramik-Trennmaterialien für Abwässer)
Nanotechnologie: Farbe tropft nicht mehr vom Pinsel.
Verblüffende Fließeigenschaften

Unregelmäßig geformte NanopartikelTeilchen mit einer Größe unter 100 Nanometer. besitzen in Flüssigkeiten besondere Fließeigenschaften. Dieser Effekt wird beispielsweise für Malerfarben genutzt, die nicht mehr vom Pinsel tropfen. Mehr zum Thema...

Ferrofluide: „flüssiges Eisen“ im Magnetfeld.
Flüssige Magneten

Bestimmte Nanoteilchen in einer Größe von 5 bis 10 nm aus Eisen-, Cobalt- oder Nickelverbindungen reagieren auf ein magnetisches Feld in besonderer Weise. Mehr zum Thema...

Schweißarbeiten.
Nanomagnete machen Klebstoffe "schaltbar"

Auf Basis der Nanotechnologie hat ein deutsches Unternehmen einen Zusatzstoff entwickelt, der Klebstoffe "schaltbar" macht und dadurch einen schonenderen industriellen Klebeprozess ermöglicht. Mehr zum Thema...

Foto 1: creativ collection; Foto 2: Evonik Degussa GmbH; Foto 3: Maçka/aboutpixel.com 

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31.08.2010 - "Spannender als Schule": 5 Antworten auf die Frage des Tages der Nordsee-Zeitung. Mehr -> "
30.08.2010 - Von "kleinen" und "großen" Aha-Effekten. Wie 5.- und 13.-Klässler den nanoTruck erlebten. Mehr ->
29.07.2010 - "Hightech für Arnoldiner". necTV Neustadt (Coburg) berichtet ->
27.07.2010 - Der nanoTruck im THINK ING.-Porträt. Mehr ->
19.07.2010 - Millennium Technology Prize für den Erfinder der Grätzelzelle. Mehr ->  





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