Was ist Nano?
Mit Nanotechnologie (griech. νάννος [nános] = Zwerg) wird heute populärwissenschaftlich die Forschung in der Clusterphysik und Oberflächenphysik, der Halbleiterphysik, in Gebieten der Chemie und bisher noch im sehr begrenzten Rahmen in Teilbereichen des Maschinenbaus bezeichnet. Dieser populärwissenschaftliche Sammelbegriff gründet auf der allen Nano-Forschungsgebieten gleichen Größenordnung vom Einzelatom bis zu einer Strukturgröße von 100 Nanometern (nm). Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter (10^-9 m).
Diese Größenordnung bezeichnet einen Grenzbereich, in dem die Oberflächeneigenschaften gegenüber den Volumeneigenschaften der Materialien eine immer größere Rolle spielen und zunehmend quantenphysikalische Effekte berücksichtigt werden müssen.
Schon heute eine wichtige Rolle spielen die Nanomaterialien, die zumeist auf chemischem Wege oder mittels mechanischer Methoden hergestellt werden. Einige davon sind kommerziell verfügbar und werden in handelsüblichen Produkten eingesetzt, andere sind wichtige Modellsysteme für die physikalisch-chemische und materialwissenschaftliche Forschung. Ebenfalls bedeutend ist die Nanoelektronik, deren 'Zugehörigkeit' zur Nanotechnologie in der wissenschaftlichen und forschungspolitischen Praxis aber nicht einheitlich gesehen wird.
Eine Entwicklungsrichtung der Nanotechnologie kann als Fortsetzung und Erweiterung der Mikrotechnik angesehen werden ('top-down-Ansatz'), doch erfordert eine weitere Verkleinerung von Mikrometerstrukturen meist völlig unkonventionelle neue Ansätze. Die Chemie geht in der Nanotechnologie oft den anderen Ansatz: 'bottom-up'. Chemiker, die üblicherweise in molekularen, d.h. sub-nano Dimensionen, arbeiten, bauen aus einer Vielzahl von einzelnen Moleküleinheiten größere nanoskalige Molekülverbunde auf. Ein Beispiel dazu sind Dendrimere.
Nur ein kleiner Zweig der Nanotechnologie beschäftigt sich mit Nanomaschinen oder Nanobots.
Die Bundesrepublik Deutschland, insbesondere das Saarland, ist auf dem Gebiet der Nanotechnologie weltweit an der Spitze der Forschung intensiv beteiligt.
Zum Vergleich:
Ein Nano-Strukturelement verhält sich in der Größe zu einem Fußball, wie der Fussball zur Erde. Bisher war die Konstruktion in Nanodimensionen eine Domäne der Natur: Seit Jahrmillionen "baut" sie nach diesem bewährten Grundprinzip unsere Welt aus Pflanzen, Tieren und Menschen. Darauf greift jetzt auch die Nano-Technologie zurück.
Mit einer Nanobeschichtung modifizierte Glasoberflächen werden mit hydrophoben (wasserabweisenden) und schmutzabweisenden Eigenschaften ausgestattet, um so die selbstreinigenden Eigenschaften zu erzielen. Dazu wird auf eine bestehende, meist eine glatte, nichthydrophobe Oberfläche eine neue Oberflächenschicht aufgebracht. Ein Nanobeschichtung besteht aus mindestens zwei Schichten: Die erste Schicht ist für die Verbindung zwischen der bestehenden Oberfläche und der neuen, nano- oder makrostrukturierten Schicht. Nanobeschichtungen gehen eine physikalische Verbindung mit einer bestehenden Oberfläche ein, wie das z. B. bei einer Tapete der Fall ist.
