Winzige Teilchen auf großer Reise

Ein Nanometer entspricht dem millionsten Teil eines Millimeters und ist damit fürs menschliche Auge unmöglich zu erkennen. Trotzdem ist die Nanotechnologie eines der spannendsten und fortschrittlichsten Fachgebiete, das frischen Wind in Medizin, Energieerzeugung, Materialwissenschaft, Elektrotechnik und viele andere Branchen gebracht hat.

Alles nano?
Gar nicht nano, sondern ziemlich imposant ist der nanoTruck des Bundesministeriums für Bildung und Forschung, der für einen Tag auf dem Parkplatz der Bochumer Graf-Engelbert-Schule Halt macht. Im Innern aber warten Experimente, Präsentationen und Infos rund um die unglaublich kleinen Teilchen – und die beiden Nano-Experten Dr. Katharina Müller und Dr. Marco Kollecker, die den Truck als Wissenschaftler begleiten. Sie entführen die Besucher zunächst mit einer Lasershow in die Welt der Nanotechnologie – ein faszinierender Kosmos, der viel mit unserem Leben zu tun hat. Denn in zahlreichen Produkten wie Kosmetik oder Autolacken steckt längst die Technik des Allerkleinsten. Durchschaut man die Funktionsweise von Stoffen auf der Nanoebene, kann man daraus entsprechende Schlüsse für unsere „große“ Welt ziehen und Materialien dementsprechend einsetzen oder verändern.

Doch was bedeutet das Wort Nano eigentlich? „Zwerg“, vermutet ein Schüler richtig. Dass Zwerge unermüdliche Helfer sein können, beweisen also nicht nur die Heinzelmännchen, sondern auch diese Wissenschaft. Die Vielfalt der Nanotechnologie entdecken die Besucher mit den zahlreichen Exponaten, die im doppelstöckigen LKW zum Experimentieren und Informieren einladen. Autolacke, die nicht zerkratzt werden können, neuartige Linsen mit Nanostruktur, die trotz Augenkrankheiten für Durchblick sorgen können oder Gold, das plötzlich in roter Farbe erstrahlt, zeigen die nanohaltigen Errungenschaften.

Zwerge als Lebensretter
Ein wichtiges Einsatzfeld für Nanotechnologie ist die Medizin. So erproben Ärzte an der Charité in Berlin den Nutzen von Nano-Elementen bei der Behandlung von Patienten mit Hirntumoren. Mit Biomolekülen umhüllte Eisenoxid-Partikel werden in das Tumorgewebe injiziert, wo sie mithilfe von magnetischen Strahlungen erhitzt werden. Durch diese Wärmeeinwirkung sind die Tumorzellen anschließend durch Strahlen- oder Chemotherapie besser zu bekämpfen.

Nano-Wirkungen können aber auch bei so alltäglichen Dingen wie beim Spülen beobachtet werden. Schließlich würde niemand auf die Idee kommen, sein Geschirr nur mit Wasser zu säubern. Durch den Einsatz von Spülmittel senkt sich die Oberflächenspannung von Wasser, sodass sich Schmutz besser löst. Wenn man weiß, dass sich im Spülbecken solche spannenden Nano-Prozesse abspielen, geht der Abwasch doch viel leichter von der Hand.

Kleckern ohne Flecken
Um Reinigung geht es auch der Lotuspflanze, die in sehr schlammigen Gewässern wächst. Ihre Blätter sind auf der Nanoebene so strukturiert, dass Wasser in runden Tropfen abperlen kann. Im nanoTruck demonstriert Katharina Müller dieses Phänomen mit Ketchup und einem Lotusblatt. Die Sauce lässt sich nach dem Auftragen leicht entfernen. Bei einem T-Shirt aus diesem Material hätten fiese Flecken keine Chance. T-Shirts mit Lotus-Effekt sind zwar noch nicht im Handel, dafür wurden schon Dachziegel entwickelt, die Schmutz ableiten. Einziges Problem: Bei Beschädigung versagt das System.

Aber auch hierfür wird diese zukunftsweisende Querschnittstechnologie noch eine Lösung finden. Genauso wie bei den anderen vielfältigen Einsatzgebieten, die von Ideen und Entwicklungen im Nanobereich profitieren. Auch die eigene Zukunft kann mit Nanotechnologie gestaltet werden. Zahlreiche Studiengänge an Universitäten und Fachhochschulen bereiten Studierende in unterschiedlichen Schwerpunkten und Vertiefungsrichtungen auf die vielfältigen beruflichen Möglichkeiten in dieser Disziplin vor.