HOME

NANOTECHNOLOGIE: Nanotechnik aus dem Zwergenreich soll die Welt verändern

Viele Forscher sehen in der Nanotechnologie die nächste wissenschaftliche Revolution: »Nanotechnologie wird die Welt, wird die Gesellschaft ungeheuer verändern - ähnlich wie die Dampfmaschine oder der Computer«.

»Nanotechnologie wird die Welt... verändern«

Für Nano-Forscher kann die Welt nicht klein genug sein. Wollte man eine Faser von einem Nanometer Dicke erhalten, müsste man ein Haar in 50 000 Teile spalten. Ein Millionstel Millimeter ist die Größenordnung, in der Nano-Experten denken. Die Technik aus dem Zwergenreich (griechisch »nanos« bedeutet Zwerg) soll mit schnelleren Computern, selbstreinigenden Fenstern, besseren medizinischen Implantaten und anderen revolutionären Produkten unser Leben umkrempeln. »Nanotechnologie wird die Welt, wird die Gesellschaft ungeheuer verändern - ähnlich wie die Dampfmaschine oder der Computer«, schwärmt der Münchner Nano-Physiker Wolfgang Heckl.

Nanotechnologie im Baumarkt

Einige Anwendungen gibt es jetzt schon: In den Baumarkt-Regalen stehen bereits Dachziegel, deren Nano-beschichtete Oberflächen Schmutz ebenso weniger Halt bieten wie Moosen und Algen. Spezielle Nano-Farben an den Wänden sorgen dafür, dass sich Grafitti abwischen lassen wie Kreide von einer Tafel. Abgeguckt haben sich die Forscher dieses Kunststück von den Blattoberseiten der Lotusblumen, an deren feiner Nanostruktur Wasser ganz leicht abperlt und allen Schmutz mitnimmt. Nanoteilchen verbessern darüber hinaus auch Sonnencremes und dienen dem Kampf gegen Krebs.

Nano-U-Boote – ein Traum?

Allzu forsche Prognosen, wie etwa von selbstständigen Nanorobotern, beurteilen die Experten jedoch skeptisch. »Es ist beispielsweise fraglich, ob es tatsächlich einmal ein Nanometer- kleines Mini-U-Boot geben wird«, sagt der Biophysiker Heckl. »Das Leben hatte fast vier Milliarden Jahre Zeit für seine Erfindungen - was es da nicht gibt, wird technologisch schwierig in den Griff zu kriegen sein.«

»Eine Nanomaschine ist nicht bloß ein verkleinertes großes Ding«

Die Nano-Welt folgt ihren eigenen Regeln. »Eine Nanomaschine ist nicht bloß ein verkleinertes großes Ding«, betont Heckl. »Man kann nicht einfach das Differenzialgetriebe eines Autos ein paar Tausend Mal kleiner bauen und schon hat man den Antrieb eines Mini-U-Boots. Federn an den Arm hängen und losfliegen, das hat schließlich auch nicht funktioniert.«

Wie gefährlich sind Nanopartikel?

An vielen Stellen wird die Nanotechnik ganz unspektakulär und für den Benutzer unbemerkt Einzug halten. »Es ist den Anwendern schließlich egal, was ihren Computer oder ihr Handy so klein macht«, sagt Michael Decker von der Europäischen Akademie zur Erforschung von Folgen wissenschaftlich-technischer Entwicklungen in Bad Neuenahr- Ahrweiler. Wichtig für die Technologiefolgenabschätzung im Nanobereich sei dabei, die Toxikologie und die Medizin zu berücksichtigen. »Nanopartikel sind winzig klein, kommen also überall hin - zum Beispiel in die Lunge - und haben häufig stark mit anderen Molekülen reagierende Gruppen. Wir müssen untersuchen, wie gefährlich das ist«, sagt Decker.

Großes militärisches Interesse an Nanotechnologie

So etwas lässt sich auch gezielt ausnutzen. »In der Nanotechnologie steckt Waffenpotenzial - nicht zuletzt deswegen wird sie so massiv von der US-Army gefördert«, sagt der Essener Chemiker Günter Schmid. Vor wenigen Monaten erst hat die US-Armee für 50 Millionen Dollar das »Institute for Soldier Nanotechnologies« (ISN) gegründet, das eine High-Tech-Uniform auf Nano-Basis entwickeln soll. Der Soldat der Zukunft soll in nanotechnologische Materialien gekleidet sein, die ihn vor Hitze, Kälte, Druckwellen und Strahlung gleichermaßen schützen. Normalerweise weich, leicht und bequem, soll sich die Nano-Rüstung im Ernstfall so sehr verhärten können, dass sie sogar Gewehrkugeln widersteht. »Die Vereinten Nationen werden Regelungen für Nano-Waffen finden müssen - ähnlich wie für Roboter- Waffen«, meint Decker.

Von Annett Klimpel, dpa

Schlaraffenland oder Apokalypse - Streit der Nano-Visionäre

Der Nanotechnik wird ein riesiges Potenzial zugeschrieben, obwohl bisherige Anwendungen vergleichsweise bescheiden anmuten. Das ist unter anderem das Verdienst berühmt gewordener Visionäre.

Zwischen den Atomen: leerer Raum

Schon vor 2500 Jahren formulierte der griechische Philosoph Demokrit die Atom-Hypothese: Alle Materie besteht aus kleinsten Einheiten, zwischen ihnen ist leerer Raum. Die Vielfalt der Natur entsteht durch die Kombination verschiedener Atome. Dies sei »die wichtigste und fruchtbarste Hypothese, die je über die Natur aufgestellt wurde«, befand mehr als zwei Jahrtausende später der US- amerikanische Physiker Richard Feynman.

Keine Unmöglichkeit: Dinge »Atom für Atom« bauen

»There?s plenty of room at the bottom« (»Dort unten ist eine Menge Platz«), prophezeite der spätere Nobelpreisträger Feynman im Dezember 1959 bei einem Vortrag, der heute als Startschuss der technischen Eroberung der atomaren Welt gilt. Wie klein, lautete seine Frage, lassen sich Maschinen bauen? »Kein Gesetz der Physik verbietet es, Dinge Atom für Atom zu bauen«, verkündete Feynman seinem erlesenen Fachpublikum und sprach damit von Nanotechnologie, noch bevor das Wort überhaupt existierte.

Das Rastertunnelmikroskop stieß die Tür auf

Jede Vision braucht ihre Werkzeuge. Das Tor zur Welt der Atome stießen 1982 Gerd Binnig und Heinrich Rohrer im Schweizer IBM-Labor Rüschlikon auf: Sie entwickelten das Rastertunnelmikroskop, mit dem sich Atome nicht nur beobachten, sondern auch verschieben lassen. Vier Jahre später erhielten sie dafür den Nobelpreis.

Nanomaschinen als Schöpfungsmaschinen

Nahezu zeitgleich löste der Amerikaner Eric Drexler mit seinem Bestseller »Engines of Creation« (Schöpfungsmaschinen) ein Nano- Fieber aus, das bis heute anhält. Für Drexler steht der Einzug der Menschheit ins Schlaraffenland unmittelbar bevor. Die im Blut kreisenden Mini-U-Boote gehören ebenso zur Vision Drexlers wie die Nano-Assembler, die uns Atom für Atom jeden beliebigen Gegenstand zusammenbauen.

Friedliche Koexistenz von Mensch und Maschine?

Bill Joy, als Mitbegründer des Computergiganten Sun Microsystems alles andere als ein Feind moderner Technik, hält eine friedliche Koexistenz von Mensch und Maschine dagegen für unmöglich. In seinem vor zwei Jahren veröffentlichten Aufsatz »Warum die Zukunft uns nicht braucht« kommt er zu dem Schluss, dass die Kombination von Robotik, Gentechnik und Nanotechnologie eine neuartige »Büchse der Pandora« öffnet. »Biologische Spezies haben nie den Kontakt mit überlegenen Konkurrenten überlebt«, argumentiert er. Menschen als Zootiere der Nanomaschinen, die alle Materie der Welt zu Staub zermalmen, so sehen die Horror-Visionen des Computerexperten aus. Der Mensch als bedrohte Art, und das nicht etwa in 100, sondern schon in 30 Jahren. Einziger Ausweg Joy zufolge: der Verzicht auf Nano-Forschung.