Nanoroboter, die wie U-Boote durch unsere Adern kreuzen, Diamanten aus Kohlenstoffatomen herstellen oder gar Lebensmittel, Autos und Häuser bauen können: Die Zeiten, in denen die Nanotechnologie Spielwiese für phantasievolle Naturwissenschafter war, scheinen vorbei zu sein. Nach Internet und Biotechnologie ist die Nanotechnologie zum bevorzugten Tummelplatz von Technik-besessenen Investoren geworden.
Also doch Zellen reparierende Nanoroboter? Nein, diese schwirren nach wie vor nur durch Science Fiction, aber alles, was in Dimensionen von mehr als 100 Nanometern (ein Nanometer ist ein Millionstel eines Millimeters) fabriziert wird, könnte durch Nanotechnologie realisierbar werden. Spannend sind die Entwicklungen, weil sie durch die Kombination physikalischer Gesetze, chemischer Verfahren und biologischer Prinzipien entstehen und eine Vielzahl an Bereichen betreffen. So entstehen in der Energietechnik beispielsweise neue Brennstoffzellen mit vielfacher Leistung, werden in der Informationstechnik hochdichte Speicher und leistungsfähigere Prozessoren entwickelt oder bieten künstliche Zellen und neue Instrumente Vielversprechendes in der Medizin.
Weltweiter Forschungswettbewerb
Auf den weltweit entbrannten Wettbewerb in der Nanotechnologie hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung mit der Einrichtung eines Förderschwerpunktes Nanotechnologie reagiert. Auf der Website sind die verschiedenen Forschungsschwerpunkte mit ihren Anwendungsgebieten vorgestellt. Diesen zugeordnet sind jeweils Kompetenzzentren, in denen Hochschulinstitute, Forschungseinrichtungen, Unternehmen und Verbände zusammen arbeiten.
Beispielsweise ist für die industrielle Erschließung von ultradünnen Schichten als einem Schlüsselbereich der Nanotechnologie das vom Fraunhofer IWS Dresden koordinierte Nanotechnologie-Kompetenzzentrum »Ultradünne funktionale Schichten« zuständig. Durch Aufbau und Verbindung verschiedener dieser ultradünner Schichten werden hier mechanische, optische, elektrische und chemische Eigenschaften kombiniert.
Ein weiterer Schwerpunkt sind Nanomaterialien. Hierbei geht es um Nanopartikel, die sowohl von ihrer Größe als auch von ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften her zwischen Atomen/Molekülen und Festkörpern anzusiedeln sind. Schon jetzt werden sie in der Wirtschaft verwendet, etwa als Pigmente bei BASF. Zu weiteren Anwendungen soll es beispielsweise in der Kosmetik-, Pharmazie-, und Düngemittelbranche kommen.
»Maskierte« Nanopartikel gegen Tumore
Für den Einsatz zur Krebsbekämpfung ist vom gleichen Forschungszentrum eine Therapie entwickelt worden, bei der die Nanopartikel zunächst, als Nährstoffe getarnt, von den Krebszellen »geschluckt« werden. Anschließend erwärmt man die Partikel, die Krebszellen »bekommen Fieber« und sterben ab. Ebenfalls für medizinische Zwecke sollen künftig mit Hilfe der Nanotechnologie künstliche Zellen hergestellt werden, die als Köder Viren anlocken und diese somit blockieren. Hier werden nicht wie sonst die infizierten Zellen behandelt, sondern die Infektion selbst wird verhindert.
Das Wettrennen um den Nanokosmos hält weiter Forscher und Investoren in Atem, neue Entwicklungen können jederzeit für spektakuläre Überraschungen sorgen – und vielleicht werden doch eines Tages Nanoroboter als kleine Helfer durch unsere Blutbahnen geschickt.
Ricarda Merkle
