Nanotechnik-Einfluss auf Chemie und Maschinenbau

Das griechische Wort nannos, welches übersetzt Zwerg bedeutet liefert den Wortstamm für die zukunftsweisende Nanotechnologie. Diese Zuordnung kommt nicht von Ungefähr, befasst sich die Nanotechnologie doch auf allen Forschungsgebieten mit Größenstrukturen, die sich im Spektrum vom Einzelatom bis hin zu 100 nm bewegen. Entsprechend gestaltet sich das Forschungsumfeld, setzt bei den Grundlagen-Wissenschaften Chemie und Physik auf und konzentriert sich dort auf die Gebiete der Oberflächenphysik und -chemie.

Mathematisch ausgedrückt bewegt sich die Nanotechnologie in der Region "Zehn hoch minus neun Meter", das ist ein Milliardstel Meter. Zum Vergleich: Ein menschliches Haar hat einen Durchmesser von 80.000 nm. In den Bereichen Maschinenbau und Agrarwirtschaft lassen sich mittels Nanotechnologie zukunftsweisende Veränderungen vornehmen.

Reduzierter Verschleiß in der Werkstofftechnik
Die Nanotechnik bietet mit speziell entwickelten Nanostäuben richtungweisende Möglichkeiten beim Auftrag dünnster Schichten auf schützenswerte Oberflächen, mit Einflüssen auf Schmiermittel wie auf Oberflächenbeschichtungen. Im Mittelpunkt der Forschung nach neuen Lösungsansätzen steht die Verlängerung der Lebenszyklen bei mechanisch funktionierenden Systemen in Baumaschinen durch den Auftrag sogenannter quasi-kristalliner Schichtaufträge mit besonders günstigen Reibungskoeffizienten. Neben solchen Leistungsverbesserungen liegen die Schwerpunkte u. a. beim Umweltschutz. Toxische Folgeprobleme auslösende Schmiermittel lassen sich nanotechnisch durch biologisch abbaufähige, organische Ersatzstoffe in Form neuer Verfahren der Mikroschmierung ersetzen. Auch der Bereich der Reduktion des Energieverbrauchs kommt dem Umweltschutzgedanken zugute. Der inzwischen berühmte Lotuseffekt rückt einem Alltagsproblem zu Leibe, denn er beschreibt die Selbstreinigungskraft nanotechnisch veredelter Oberflächen, und so werden die neuen Errungenschaften als Schutzanstrich in der Karosseriefertigung eingesetzt.

Biologischer Nano-Pflanzenschutz
Agrarwissenschaftler sehen die Landwirtschaft und den Gartenbau als ein ideales Anwendungsfeld für die Nanotechnologie. Sie operiert im vergleichbaren Größenbereich mit den winzigsten Bausteinen, die wir auf der Erde vorfinden, was der Nanotechnologie grundsätzliche Möglichkeiten der Manipulation einräumt. Nanoformatige Pestizid-Dosen entfalten ihre Wirkstoffe direkt in der Pflanzenzelle, so man dies nach Abwägung zulässt. Was für den einen ein Fluch ist, verkörpert für den anderen den Segen.