Unterricht Fächer Biologie Schulfach Biologie Nanotechnologie und ihre Bedeutung für die BiologieBeitragsseiten
II. Einleitung
Nanotechnologie ist die Wissenschaft des Betrachtens, Charakterisierens, Herstellens und Nutzens von Strukturen, die Abmessungen von ungefähr
1 – 100 Nanometer haben.
"Nanotechnologie wird mit ziemlicher Sicherheit ein großes Thema werden, weil auf diesem Gebiet alle Disziplinen der Naturwissenschaft zusammenkommen:
‚Biologie, Chemie, Physik, Mathematik und die meisten technischen Fachbereiche" (Schulenburg: Nanotechnologie, S. 13).
Der Vorsatz "Nano" ist griechischen Ursprungs und heißt übersetzt: Zwerg.
Ein Nanometer ist der milliardste Teil eines Meters.
Um eine Vorstellung von dem Nanometermaßstab zu bekommen, soll die folgende Tabelle als Hilfe dienen.
| Größenordnung | Nano - Objekte |
| 100000 nm -
10000 nm |
Kleinste mikromechanische Komponenten (Pumpen, Ventile, Elektromotoren: 200 µm - 100 µm); Haardurchmesser: ca. 50 µm; Dicke von Haushaltsaluminiumfolie: 15 µm - 10 µm. |
| 10000 nm –
1000 nm |
Hartstoffschichten aus Titannitrid, Wolframcarbid; Dicke einzelner Nervenleitungen; Abstand der Vertiefungen auf CDs: ca. 1500 nm; rote Blutkörperchen; Bakterien. |
| 1000 nm -
100 nm |
Untere Objektgrenze für Lichtmikroskope: ca. 500 nm; minimale Strukturbreiten marktgängiger elektronischer Bauelemente; kleinste Staubteilchen; Dicke eines schillernden Ölfilms oder einer Seifenblasenwand; Wellenlängenbereich von sichtbarem Licht: 350 nm - 750 nm; Beschichtung von Architektur – und Brillengläsern: ca. 250 nm; kürzeste Laserlicht – Wellenlänge: 192 nm. |
| 100 nm – 10 nm | Untere physikalische Grenze der konventionellen Photolitographie: 100 nm; DIcke von Blattgold; kürzestwellige UV – Strahlung; längstwellige, weiche Röntgenstrahlung: ca. 30 nm; Makromoleküle. |
| 10 nm – 1 nm | Breite des DNA–Doppelstranges: ca. 2,5 nm; Tröpfchendurchmesser bei Metallic-Lack und Emulsionströpfchen bei Gesichtscremes; Moleküle; Nanokristalle. |
| 1 nm – 0,25nm | Fullerene (Buckyballs, Fußballmoleküle); kleine Moleküle |
| 0,25 nm | Ca. – Durchmesser von Metall-Atomen |
(Schulenburg: Nanotechnoligie, S.19)
Die technischen Anwendungsmöglichkeiten scheinen unendlich.
Während die Nanotechnologie sich in einigen Wissenschaftsrichtungen, wie Elektronik, Halbleitertechnik und Chemie schon gut etabliert hat, hält sie in anderen, wie in der Biologie, erst Einzug und ist dort noch einigermaßen überschaubar.
Nanotechnologie in der Biologie ist nur ein sehr kleiner Teil von einem sehr großen, interessanten Thema.
Ein einwöchiges Praktikum bei der Arbeitsgruppe "Rastersondenmikroskopie" unter der Leitung von Prof. Dr. Wolfgang M. Heckl im Institut für Kristallographie und angewandter Mineralogie der Ludwig – Maximilians – Universität München hat mein Interesse an der Nanotechnik geweckt und mich dazu bewogen, dieses Thema für meine Facharbeit zu wählen.