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Was bedeutet Nano?

Die Nanotechnologien und Nanomaterialien haben ihren Namen von der Größenordnung Nanometer (nm). Nano kommt aus dem Griechischen und bedeutet „Zwerg“.

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Ein Nanometer (1 nm) ist 0,000 000 001 m (1 x 10-9 Meter). Ein Milliardstel Meter, unvorstellbar?

Man hilft sich mit Vergleichen: Das Grössenverhältnis eines Nanoteilchens zu einer Orange entspricht in etwa dem einer Orange zur Erdkugel.    

Einige Größenverhältnisse

  • 1 Wasserstoffatom hat einen Durchmesser von ca. 0,1 nm
  • 1 Zuckermolekül ist ungefähr 1 nm groß
  • 1 Hepatitis-C Virus hat 50 nm
  • 1 Bakterie (Escherichia coli) hat eine Größe von 500 nm
  • 1 menschliches Haar hat bereits einen Durchmesser von 50 000 nm  

„Konstruierte Nanomaterialien“ sind absichtlich hergestellte Materialien mit einer oder mehreren Abmessungen von höchstens 100nm. Wichtig sind die Eigenschaften der Materialien. Zu den für Nanomaßstab kennzeichnende Eigenschaften sind einerseits die große spezifische Oberfläche. Andererseits haben die Nanomaterialien besondere physikalisch-chemische Eigenschaften, die sich von den Eigenschaften unterscheiden, welche die Materialien in größerem Maßstab besitzen.

Nanotechnologien

Die Nanotechnologien befassen sich mit Strukturen, die typischerweise zwischen 1 nm und 100 nm groß sind. Da es sich um zahlreiche sehr unterschiedliche Technologien handelt, ist es sinnvoll, die Mehrzahl zu verwenden. Nanotechnologien machen sich spezielle Effekte und Phänomene zunutze, die in diesen Größenordnungen auftreten. Bei den Nanotechnologien werden einzelne Nanostrukturen gezielt hergestellt und/oder manipuliert.   Nanomaterialien können auf zwei Arten hergestellt werden. Entweder werden Mikroteilchen weiter verkleinert (Top down Methode). Oder es werden aus kleinsten Moleküleinheiten größerer Nano-Molekülverbunde aufgebaut (Bottom up Methode). 

Arten von Nanomaterialien

Nanopartikel: sind in allen drei Raumrichtungen unter 100nm groß. Nanofaser: haben einen Durchmesser unter 100nm, sind aber viel länger. Hierzu zählen auch die Nanoröhrchen („nanotubes“), Nanostäbchen und Nanodrähte. Nanoplättchen: sind nur in einer Dimension unter 100nm groß, in den beiden anderen Richtungen aber viel größer. Es gibt hier auch den Begriff „Nanoschicht“.    

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