Chemie

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Nano-Chemiebaukästen für echte Innovation

Die Chemie denkt schon immer nano. Kleinste Teilchen, etwa fein verteilte natürliche Substanzen in Wasser, werden seit vielen Jahren untersucht. Aber erst seit Ende der neunziger Jahre, als die Technik so weit war, dass sich Nanostrukturen analysieren, charakterisieren und synthetisieren ließen, eröffneten sich den Wissenschaftlern gänzlich neue Möglichkeiten.

Heute sind nanostrukturierte Materialen Teil unseres täglichen Lebens. Sie folgen unseren Bedürfnissen in den Bereichen Gesundheit, Komfort oder im Umweltschutz. Die Beispiele sind unerschöpflich: Forscher entwickeln nanokleines Zinkoxid zu einem wirksamen Sonnenschutzfilter. Die Partikel filtern und reflektieren die energiereiche UV-Strahlung besonders effizient aus dem Sonnenlicht. Eine speziell nachbehandelte pyrogene Kieselsäure verbessert die Kratzfestigkeit von Lack oder verhindert die Bildung unschöner Nasen beim Auftragen von Farben.

Schon heute lassen Chemiker aus nanometerkleinen Molekülen komplette Baukästen für die medizinische Diagnose-Technik wachsen. Chemiker der Ruhr-Universität Bochum etwa haben auf der Basis des DNA-Prinzips einen komplexen Nano-Bausatz entwickelt. Mit Molekülen bestückt soll er in einer nicht allzu weiten Zukunft zu einem wichtigen Baustein in medizinischen Analyse-Systemen werden. Auch in der Elektrotechnik sieht man großartige Anwendungschancen.

Am Institut für Chemie der Universität Mainz beschäftigt man sich ebenfalls mit der Funktionalisierung kleinster Teilchen. So sollen Gold- und Silber-Nanopartikel zu Markern für lichtmikroskopische Untersuchen werden. Dabei machen es sich die Chemiker zu nutze, dass die Partikel interessante Farbeffekte zeigen und wie kleine Nano-Antennen für Licht fungieren und das Licht sehr stark streuen.

Beton, der wichtigste Massenbaustoff unserer Zeit, entwickelt sich dank Nanotechnologie immer mehr von einem Low-Tech- zu einem High-Tech-Produkt. Basis für diese Entwicklung sind neben optimierten Bindemitteln neue hochleistungsfähige organische Zusatzmittel im Nanobereich. Bauten aus diesen Werkstoffen können bei erheblicher Materialeinsparung und gleicher Tragfähigkeit wesentlich filigraner, leichter und dauerhafter hergestellt werden.

Chemie: Ein Investitionsbereich der VCC.