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Nanoprodukte – Nanotechnologie in Deutschland

Neue Glühbirne mit Nanotechnik

Gehören auch Sie zu den Menschen, die das warme Licht der guten alten Glühlampe vermissen? Konventionelle Glühlampen haben jedoch den Nachteil, dass sie die aufgenommene Leistung nur zu ca. 5 % in Licht umwandeln, der Rest geht als Wärmestrahlung ungenutzt verloren. Aus den Geschäften wurde sie daher nach und nach verbannt – Energiesparlampen und LED´s haben ihre Stelle eingenommen. Trotz vieler innovativer Verbesserungen erreichen diese nicht die natürliche Farbwiedergabe der konventionellen Glühlampe. Doch es gibt Hoffnung auf ein Comeback. In den USA – dem Geburtsland der Glühlampe – sind Forscher auf dem besten Weg mittels Nanotechnik eine energieeffiziente Glühlampe herzustellen ohne auf den Komfort des warmen Lichttons verzichten zu müssen.

Glühlampe mit integriertem „Recycling“

Unter der Leitung von Ognjen Ilic ist es Forschern am Massachusetts Institute of Technology (MIT) gelungen, den Prototyp einer neuen Glühlampen-Generation zu entwickeln. Im Fachmagazin „Nature Nanotechnology“ haben sie ihr Projekt vorgestellt. Die Idee ist simpel und genial zugleich. Um die Lichtausbeute zu erhöhen, bedienten sich die Forscher eines Tricks. Dabei wird die abgegebene Wärmestrahlung des Heizdrahtes reflektiert und einem „Recycling“ unterworfen. Zu diesem Zweck haben die Forscher den Glühdraht mit einer Nanostruktur umgeben. Diese lässt das sichtbare Licht ungehindert passieren, die Infrarotstrahlung wird jedoch bis zu 92 % zurückgeworfen. Der Clou ist, dass diese Wärmestrahlung wieder zur weiteren Aufheizung des Glühdrahtes zur Verfügung steht. Die Nanostruktur selbst besteht aus photonischen Kristallen aus Siliziumdioxid und Tantaloxid. Für einen optimalen Wirkungsgrad besteht diese Nanostruktur aus bis zu 90 Schichten mit unterschiedlichem Brechungsindex, und der Heizdraht aus Wolfram hat jetzt die Form eines dünnen Bleches.

Hoher Wirkungsgrad und günstiger Preis

Allein mit diesem ersten Prototyp erreichten die Wissenschaftler einen Wirkungsgrad, der dem moderner Energiesparlampen und LED´s entspricht. Dieser soll sich, so die Prognosen der Entwickler, auf bis zu 40 % steigern lassen und so die gegenwärtig effektivsten Leuchtmittel weit abgeschlagen auf den zweiten Platz verweisen. Die Umsetzung dieser Technologie hätte tatsächlich revolutionären Charakter. Auch im Bereich der Photovoltaik zeichnen sich damit bahnbrechende Entwicklungen ab.
Ein weiterer Pluspunkt der neuen Technologie ist, dass sie sich kostengünstig umsetzen lässt. Die verwendeten Materialien sind billig und stehen ausreichend zur Verfügung. Die neuartigen Glühbirnen lassen sich zudem problemlos dimmen. Das Beste jedoch ist: Aufgrund ihres breiten Spektralbereiches steht Ihnen wieder ein Leuchtmittel mit natürlicher Farbwiedergabe zur Verfügung – die Glühbirne ist zurück.

Nano Technologie

Fördergelder bringen Nanotechnologie-Netzwerk im Saarland voran

Mit einem kolportiert zweistelligen Millionenbetrag wird das Nanotechnologie Projekt Nano-Pharm im Saarland gefördert. Damit holt das Technologienetzwerk Nano-Bio-Net mehr Fördergelder ins Saarland – ein entscheidender Schritt, um Forschung und Entwicklung im Land ein entscheidendes Stück voran zu bringen.

Neue Fördergelder gehen an saarländisches Nano-Netzwerk

Bereits seit 2014 bringt Nano-Bio-Net Fördergelder ins Saarland und schöpft damit aus dem Programm ZIM (Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand). Das Bundeswirtschaftsministerium fördert das Programm mit jährlich über einer halben Milliarde Euro.
Mitte letzten Jahres endete die erste Phase, in der Nano-Bio-Net maßgeblich mehrere Forschungsprojekte des Netzwerkes voran treiben konnte. Konkret gingen dabei mehr als eine Million Euro an die Forschungsprojekte von Nano-Pharm, drei weitere Projekte von Netzwerkpartnern der Nanotechnologie konnten im Saarland durch die Fördergelder des Bundes verwirklicht werden.
Für die zweite Phase, die im Dezember 2016 begann, wurden nun weitere Gelder bewilligt. Mit ihnen will Nano-Bio-Net insgesamt 25 Netzwerkpartner fördern – ein Dutzend verschiedener Forschungsprojekte sollen mit den Geldern durchgeführt werden.
Nano-Pharm kommt dabei eine Sonderstellung zu, denn der Netzwerkpartner arbeitet als Schnittstelle zwischen der Nanotechnologie im Land und der Pharmaindustrie.
Insgesamt besteht das Nano-Bio-Net aus 29 Partnern aus insgesamt sieben Bundesländern. Dazu zählen nicht nur Unternehmen, sondern auch Forschungsinstitute und Unikliniken. Mit pharmazeutischen Unternehmen wie Pharmacelsus, Nano-X und Phast ist das Saarland besonders stark im Netzwerk vertreten.

Kleiner, schneller, effizienter

In der Pharmazie ermöglicht die Nanotechnologie neue und effizientere Medikamente. Die Kleinstpartikel, mit denen die Nanotechnik sich beschäftigt, sorgen nicht nur für bessere, sondern auch für sicherere Medikamente, da die Wirkstoffe sich so viel präziser entfalten können.
Konkrete Beispiele sind etwa ein Kaugummi, der Parodontitis vorbeugt. Dieser besteht aus einem entzündungshemmenden Vlies, das kontinuierlich seinen Wirkstoff an das betroffene Zahnfleisch abgibt und vom Körper schonend aufgenommen werden kann. Auch ein Spray gegen Asthma und die Erhaltung des Zahnfleisches während der Chemotherapie sind durch die Nanotechnologien des Nano-Bio-Nets möglich geworden.

Auch Beschichtungen für künstliche Gelenke aus Titan und der Verzicht auf Konservierungsstoffe in vielen handelsüblichen Kosmetika werden durch nanotechnologische Fortschritte voran getrieben. Dabei geht es vor allem um cancerogene Stoffe wie Parabene.
Die Fördergelder des ZIM sollen dabei vor allem die Marktreife der neuen Produkte beschleunigen.

Nanotechnologie für die Gesundheit

Schon lange schicken wir unbemannte Sonden ins All oder U-Boot-Roboter auf den Meeresgrund. Bringen wir dieses Szenario nun auf mikroskopische Größe, die Sphären der sogenannten Nanotechnologie, so tun sich neue Welten auf: Steuerbare Miniteilchen könnten im menschlichen Körper Informationen gewinnen oder gar „Operationen“ vornehmen. Nanotechnologie schlägt hier ein ganz neues Kapitel für Diagnose und Behandlung von Krankheiten auf.

Das Innere unseres Körpers – unendliche Weiten

So muss es den in Deutschland entwickelten Biohybridrobotern erscheinen, die derzeit noch in Lösungen schwimmen. Doch schon 2016 sollen solche modifizierten Bakterien des Stammes Escherichia Coli am Max-Planck-Institut an Tieren ausprobiert werden. Im Größenbereich von Millionstelmillimetern sollen diese Biomaschinchen Medikamente punktgenau platzieren, Gewebeproben sammeln oder gar operieren.
In den USA gibt es einen zwei Zentimeter großen Miniroboter, der geschluckt werden kann. Dieser kann den Magen-Darmtrakt durchlaufen und Bilder aufzeichnen. Doch zwei Zentimeter ist noch zu groß.
Selbst die neuesten „Tabletten“ aus Kalifornien, die einen Funkchip enthalten, der einen Quadratmillimeter groß ist, sind noch nicht im Mikro- und Nanobereich, den die Forscher sich wünschen.

Technikzwerge mit Problemen

Selbst wenn die einsetzbaren Teilchen klein genug wären, tauchen neue Fragen auf: Wie behauptet sich das Miniobjekt im Widerstand von Körperflüssigkeiten? Wie lässt es sich steuern und wie kann die Energieversorgung aussehen? Und noch etwas: Sie wissen sicherlich, was eine Allergie ist? Wird die Immunabwehr eventuell auch ein solches gelenktes Objekt attackieren? Ein Lösungsansatz sind intelligente Materialien. An der Universität Baltimore hat man seesternförmige Greifer entwickelt, die nur 500 Mikrometer Durchmesser haben. Zu Hunderten in einem Verdauungstrakt angekommen, nehmen sie winzige, aber ausreichende Proben von einer Darmwand mit, wenn sie an ihr vorbeischwimmen. Eine schonende Form der Biopsie könnte so wahr werden.

Frühwarnsysteme im Körper durch „Google Patrouille“

Analog einer Sonde im All, die nach neuen Welten und Leben Ausschau hält, so sollen laut Google-Ingenieuren bald magnetische Nanopartikel im menschlichen Körper „Dienst schieben“. Sie könnten sich dann an verdächtige Zellen, Moleküle und Proteine anheften und diese über ein Sensorenarmband für Beobachter von außen erkennbar machen. Wir stehen also schon mitten zwischen Science Fiction und Wirklichkeit. In 15 Jahren sollen sich die Pläne der Forscher konkret realisieren lassen. Wir bleiben dran.

Nanotechnologie-Konferenz in NRW

Von 7. bis 8. Dezember 2016 dreht sich in Münster alles um die Nanotechnologie: Expertinnen und Experten aus aller Welt kommen in der Messe- und Congress Centrum Halle Münsterland zusammen, um Chance, Potentiale und mögliche Risiken dieses zukunftsweisenden Forschungszweigs zu diskutieren. Neben zahlreichen Fachvorträgen ist auch eine Begleitausstellung geplant, in der innovative Produkte und neueste Nano-Materialien vorgestellt werden. Falls Sie schon immer wissen wollten, was es mit Nanotechnologie auf sich hat und wie diese in Zukunft unser tägliches Leben beeinflussen könnte, dann nutzen Sie die Chance: Die Teilnahme an der Konferenz ist für interessierte Besucher kostenlos.

Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts

Unter dem Schlagwort Nanotechnologie werden eigentlich verschiedene Forschungsgebiete zusammengefasst, bei denen es darum geht, Stoffe auf molekularer oder atomarer Ebene zu manipulieren. Diese Eingriffe spielen sich auf einer beinahe unvorstellbaren Größenordnung von einem Milliardstel eines Meters ab – ein menschliches Haar ist im Vergleich dazu mit etwa 50.000 Nanometer riesig. Durch diese Manipulationen ist es möglich, Materialien und Strukturen mit neuen Eigenschaften zu entwickeln. Die potentiellen Anwendungsfelder sind vielfältig, sie reichen von Medizinprodukten bis hin zu industriellen Anwendungen. Alle neuesten Trends rund um die Nanotechnologie werden auf der Fachkonferenz in Münster durch hochrangige Expertinnen und Experten vorgestellt und diskutiert.

Nano-Branchentreffen erstmals in Münster

Alle zwei Jahre findet die NRW Nano-Konferenz statt, bisher in Dortmund, heuer erstmals am Austragungsort Münster. Erwartet werden über 700 führende Vertreterinnen und Vertreter aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik, ein spannender interdisziplinärer Austausch ist somit garantiert. Als Veranstalter fungieren das Ministerium für Innovation, Wissenschaft und Forschung des Landes Nordrhein-Westfalen, das Cluster NanoMikroWerkstoffe-Photonik.NRW sowie die Wirtschaftsförderung Münster. Für den Wirtschaftsstandort Münster ist das Branchentreffen von hoher Bedeutung. Schon jetzt gelten das Center for Nanotechnology (CeNTech) sowie das Nano-Bioanalytik-Zentrum (NBZ) als Innovationsführer in diesem zukunftsweisenden Forschungssektor.

Chance für JungakademikerInnen

Neben einem „Call for Papers“ wurde dieses Jahr erstmals ein „Call for Posters“ eingerichtet. Dieser wendet sich gezielt an Nachwuchsforscherinnen und -forscher, die ihre Ideen einem breiteren Publikum bekannt machen wollen, die Bewerbungsphase beginnt im Februar 2016. Auch interessierte Besucher sind herzlich willkommen, die Teilnahme an der Konferenz ist kostenlos!

Weitere Informationen erhalten Sie auf: http://www.nmwp.nrw.de/nanokonferenz

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