Der Weg von Nano zu Makro
"Bottom Up", also im Extremfall Atom fĂĽr Atom, wollen Forscher die Materialien und Werkzeuge der Zukunft bauen. Eine wichtige Rolle spielt dabei das Prinzip der Selbstorganisation aus der Natur
- Niels Boeing
(Zusammenfassung aus Technology Review Nr. 9/2004)
Kleine Partikel, große Erwartungen: Beinahe wöchentlich kommen inzwischen neue Produkte der Nanotechnologie auf den Markt. Wenn es gelänge, Nanobauteile gezielt zu konstruieren und beispielsweise wie Transistoren auf einem Chip zu integrieren, stünde eine neue technische Revolution ins Haus, ähnlich wie der Transistor die Röhrentechnik ablöste. Dabei ist in der Natur Nanotechnologie gang und gäbe. Bakterien, Viren und Zellen bewegen sich sämtlich im Nanomaßstab. Schwierig wird es für die Forscher, in diesen Größenordnungen Dinge zu konstruieren. Jetzt setzen sie auf die Selbstorganisation von Atomen und Molekülen als neues Syntheseverfahren für Bausteine im Nanomaßstab.
Bei diesen geringen Größenordnungen haben Partikel auch andere Eigenschaften, da die Bedeutung der Oberflächenatome zunimmt. Ein Partikel mit einem Durchmesser von drei Nanometern besteht aus etwa 800 Atomen. Ein Drittel davon bildet die Oberfläche, so dass der Anteil der Oberflächenenergie an der Gesamtenergie größer ist als bei Mikropartikeln. Nanopartikel schmelzen deshalb bei niedrigeren Temperaturen als ein herkömmliches Pulver aus demselben Material.
Die Anwendungen der Nanotechnologie sind vielfältig und reichen von neuen Solarzellen, die sich einfach und kostengünstig mit hohem Wirkungsgrad einfach drucken oder aufsprühen lassen bis hin zu Methoden des Medikamententransports im Körper. Auch werden Viren oder Hefen genetisch programmiert, um aus anorganischen Substanzen Nanodrähte, Nanoringe und andere Strukturen zu produzieren. Eine mögliche Anwendung dafür wären neue magnetische Speicher.
Zu den umstrittensten Figuren der Nano-Szene gehört der US-Amerikaner Eric Drexler. Seine so genannten Assembler sollen eines Tages "so gut wie alles bauen können, indem sie die richtigen Atome im richtigen Muster aneinander bringen." Im Interview mit Technology Review korrigiert sich Drexler in einem wichtigen Punkt: Es sei nicht Voraussetzung, dass sich solche Nano-Maschinen auch selbst vervielfältigen können - diese Vorstellung hatte Angst davor ausgelöst, dass sie sich als unkontrollierbar erweisen könnten.
--
Den vollständigen Schwerpunkt zu diesem Thema im Umfang von 22 Seiten finden Sie in Ausgabe 09/04 von Technology Review; Sie können sie hier versandkostenfrei bestellen (sma)
