Nanotechnologie in Entwicklungsländern

Die Welt im Wandel

Mohamed H.A. Hassan von der Academy of Sciences for the Developing World (TWAS) in Triest hat eine Zukunftsperspektive für Nanotechnologie skizziert. Dabei sollen künftig die Entwicklungsländer stärker von der neuen Wissenschaft profitieren.

Ohne jeden Zweifel hat die Nanotechnologie ein großes Potenzial, unsere Gesellschaft entscheidend zu verändern. Forscher vergleichen die Kraft, die von dem neuen Wissenschaftszweig ausgeht, bereits mit der Erfindung der Dampfmaschine im 18. Jahrhundert und der Elektrizität zirka 200 Jahre später. Die Entwicklung schreitet rasant voran: Kleinere Chips und leistungsfähigere Computerspeicher sind aus der Informationstechnologie nicht mehr wegzudenken. Festkörperphysiker blicken derweil mit hochauflösenden Mikroskopen fasziniert auf Moleküloberflächen, die sich als regelrechte „Nanolandschaften“ darstellen.

Der Mathematiker und Physiker Mohamed H. A. Hassan von der Academy of Science for the Developing Worlds (TWAS) in Triest schätzt im Magazin Science (Band 309, Seite 65, 2005), dass die USA allein in den folgenden drei Jahren zirka 3,1 Milliarden Euro in diesen Forschungszweig investieren werden. Diesem Trend folgen auch andere hochentwickelte Industriestaaten wie beispielsweise Japan und Deutschland. Es bleibt aber laut Hassan, der selbst aus dem Sudan stammt, die Frage, ob und wie Entwicklungsländer dauerhaft auf den Zug der Nanotechnologie aufspringen können.

Dabei verweist er zunächst auf einige dieser Länder wie China, Indien und Brasilien, die bereits in diese Richtung investieren, aber schon im Unterschied zu ärmeren Staaten recht weit sind: Hassan schätzt, dass die Volksrepublik bis zum Jahr 2007 insgesamt gar 500 Millionen Euro in die Nanotechnologie stecken wird. Während Brasilien und Indien in ähnlichem Zeitraum wohl eher 21 bis 23 Millionen Euro flüssig machen. Ihre Bemühungen weisen durchaus Erfolge auf: So haben 2004 mehr Forscher aus China über Neuigkeiten aus der Nanoforschung berichtet als Kollegen aus den USA. Damit befindet sich das fernöstliche Riesenland bereits unter den Top Ten der Weltrangliste der Publikationen auf diesem Gebiet, gefolgt von Indien.

Um aufzuzeigen, auf welche Weise sich der Weg dieser Länder in die Erforschung atomarer Strukturen bei Festkörpern vollzogen hat, lohnt ein Blick auf die Volksrepublik China: Dort lassen sich die Anfänge der Nanotechnologie sogar bis in die frühen 80er Jahre zurückverfolgen. Der Fortschritt auf diesem Sektor erfolgte Hand in Hand mit der Entwicklung moderner Analysemethoden wie der „Scanning Probe Microscopy“ (SPM) und der „Scanning Tunneling Microscopy“ (STM) – zwei von vielen Wegen, feine Nanostrukturen sichtbar zu machen. Als treibende Kraft haben sich Forschungsinstitute wie die Chinese Academy of Sciences (CAS) in Peking erwiesen. Es folgten verschiedene hochdotierte Projekte, die vor allem zur Erforschung von Nanomaterialien wie den Kohlenstoffröhrchen dienen.

Einer der ganz großen chinesischen Physiker auf diesem Gebiet – Chunli Bai von der CAS – hat sehr viel Know-how aus den USA mitgenommen und an seinem Institut, dem CAS Key Laboratory of Molecular Nanostructure and Nanotechnology in Peking, systematisch darauf aufgebaut. „Heute arbeiten hier über 40 Forscher und Assistenten“, erklärt Bai stolz. Zusammen mit Kollegen aus den USA, Deutschland und Japan will er weitere Projekte starten. Insgesamt schätzt der Physiker, beschäftigen sich zur Zeit etwa mehr als 50 Universitäten, 20 Institute und gar 300 Industrieunternehmen mit Fragen der Nanotechnologie. Trotz allem glaubt Chunli Bai, dass sein Land die westlichen Länder noch lange nicht dauerhaft eingeholt hat: „China hat noch einen weiten Weg zu gehen.“ Berichtet wird dies im Magazin Science, Band 309, Seite 61, 2005.

Was für den asiatischen Staat gilt, trifft auch auf die anderen Nationen zu, die mit ihrer Forschung ähnlich weit sind. Zu groß erscheint die Kluft zu den führenden Ländern. Daher denken engagierte Naturwissenschaftler wie Mohamed Hassan darüber nach, auf welche Weise „kleine“ Staaten den Vorsprung wettmachen können. In dieser Frage hat offenbar ein Paradigmenwechsel stattgefunden. „Entwicklungsländer können hoch entwickelte Nationen nicht dadurch einholen, indem sie in bereits existierende Technologien investieren“, bringt es Turner T. Isoun, Wissenschafts- und Forschungsminister von Nigeria, auf den Punkt. Einen Teil ihres Budgets müssten sie in zukunftsweisende Forschungen stecken, so der Minister weiter.

Indessen bringt der Fortschritt ärmeren Ländern auch Nachteile: Einige so genannte „Nicht-Regierungsorganisationen“ (NGOs) befürchten, dass die wirtschaftlich eher schwachen Nationen dabei ihre eigenen Rohstoffe aufbrauchen könnten. Das wäre fatal, bilden diese doch die Grundlage für ökonomische Beziehungen zu reicheren Staaten. Aber Mohamed Hassan winkt ab. „Obwohl dies kurzfristig ein Problem darstellen könnte, haben die Entwicklungsländer keine andere Wahl, als auf Nanowissenschaften und -technologie zu setzen, wenn sie langfristig eine erfolgreiche Wirtschaft aufbauen wollen“, erklärt er.

Tief im Dunkel lauert noch eine weitere Gefahr: Der afrikanische Physiker glaubt, der „Nano-Fortschritt“ habe Länder wie China, Brasilien, Indien, Südafrika und Mexiko zwar näher an die wirtschaftlich führenden Nationen herangebracht. Aber eben um den Preis, die ärmsten Staaten wie beispielsweise die aus der Sahel-Zone hinter sich zu lassen. „Das ist aus zwei Gründen keine Lappalie“, warnt Hassan. Denn wenn erstens der Spalt zwischen reichen Ländern und denen, die jetzt aufholen, kleiner wird, könnte es sein, dass die Reichen die gemeinsamen Handelsbeziehungen weitgehend selbst bestimmen. Das geschehe dann, so Hassan, mit dem Ziel, ihre eigenen Märkte mit neuartigen Nanoprodukten aus den anderen Ländern zu versorgen. Zweitens könne, wenn die ärmsten zurückblieben, statt einem Nord-Süd-Konflikt nun ein „Süd-Süd-Konflikt“ entstehen.

Um dieser Falle zu entgehen, schlägt Mohamed Hassan einen so genannten „Drei-Punkte-Plan“ vor: Demnach sollen in den ärmsten Ländern hochqualifizierte Nanotechnologiezentren eingerichtet werden. Als geeigneter Platz erscheint ihm zum Beispiel ein Standort am Rande der Sahara. Zweitens sollten dann Länder wie China, Indien und Brasilien Netzwerke und Kooperationen zwischen eigenen Forschungsstätten und denen der ärmeren Staaten fördern. Letztlich sollten konkrete Projekte initiiert werden, die den Entwicklungsländern im Alltag helfen: Hierbei denkt Hassan an bessere Filteranlagen für sauberes Wasser und an eine erneuerbare, für diese Länder kostengünstige Energieform. Grundsätzlich geht der afrikanische Wissenschaftler davon aus, dass Probleme nur noch weltweit gelöst werden können: „Von allen Vorteilen, die Nanotechnologie verspricht, ist das Potenzial, die Qualität von Wissenschaft und Forschung global zu heben, der wichtigste von allen.“