Nanotechnologie, wie wir das verstehen, bedeutet das Herunterbrechen von Materialien in ihre Kleinstelemente, in Atome. Diese kann man dann neu organisieren, und dadurch entstehen neue, verbesserte Materialien. Ist das richtig?
Das Herunterbrechen in kleinere Dimensionen, den Mikrometer, hat man schon in der Mikrotechnik vorgenommen. Neu ist die Betrachtung der Dimension des Nanometers, also nochmals tausendmal kleiner. Das ist der Bereich einzelner Atome und Moleküle. Das Besondere der Nanotechnologie ist die Selbstorganisation von Atomen und Molekülen zu grösseren Gebilden. Man baut also die Materie von unten her auf, statt sie herunterzubrechen.
Wie effektiv wird Nanotechnologie heute bereits eingesetzt?
Zunächst eine Klärung. Nanotechnologie in dem eigentlichen Sinn gibt es heute noch nicht. Es gibt eine Nanowissenschaft, die Gebiete der Physik, Chemie, Biologie und Medizin umfasst. Aus dieser Wissenschaft wird durch Anwendungen eine Technologie entstehen. Es gibt Bereiche, in denen Nanotechnologie schon angepriesen wird: Russteilchen in Gummi, Nanoteilchen in Sonnencreme und Autolacken, aber auch entsprechende nanostrukturierte Oberflächen. Was man erhofft, sind aber Anwendungen von der Bedeutung des Übergangs von der Elektronenröhre zum Transistor. Heute denkt man an den Ersatz des Transistors durch schaltende Moleküle.
Wie kann man Atome manipulieren?
Man kann Atome und Moleküle mit Licht- und Elektronen-Mikroskopen nicht sehen, sondern man braucht dazu so genannte Tunnel- oder Kraftmikroskope. Damit kann man Atome abbilden. Im übertragenen Sinne kann man sich ein Tunnelmikroskop so vorstellen, als würde man mit der Spitze des Matterhorns Ping-Pong-Bälle beobachten. Das Tunnel-Mikroskop ist in der Schweiz entwickelt worden, bei IBM in Rüschlikon, wofür auch ein Nobelpreis verliehen wurde. Damit hat praktisch das Gebiet der Nanowissenschaften begonnen. Die Schweiz ist also gut positioniert. 2006 werden wir eine grosse Konferenz in der Schweiz veranstalten: Nanotechnologie is coming home. Nun zur Frage, wie man Atome und Moleküle manipulieren oder ihre Anordnung verändern kann: Man kann mit der Spitze des Matterhorns Ping-Pong-Bälle herumschieben. Oder mit der Spitze eines Tunnelmikroskops kann man Atome herumschieben und das Logo IBM mit einzelnen Atomen schreiben.
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