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Klein, Kleiner, Nanotechnologie

Fakten:
- „Nanos“ kommt aus dem griechischen und heißt Zwerg.
- es ist eine Zukunftstechnologie.
- bringt alle Erkenntnisse der Naturwissenschaften zusammen
-es können Maschinen und Materien Atom für Atom bzw. Molekül für Molekül gebaut werden, z.B. unzerbrechliche Tennisschläger.
-ein Nanometer ist ein Milliardstelmeter, ungefähr 2000mal dünner als ein Haar, also mit dem bloßem Auge nicht zu sehen.
- man geht davon dass man ALLE Krankheiten heilen könnte.
-erste Ergebnisse entstanden im bereich der Medizin und Werkstoffe.

Die Geschichte der Nanotechnologie:
- Richard Feynman der Physiker fragte sich im Jahre 1959 „Warum können wir die 44bändige Encyclopedia Britannica nicht auf den Kopf einer Stecknadel schreiben?“ Die Antwort sogleich war, „There’s plenty of room at the bottom.“ Und so begann die Nanotechnologie
- ein Schritt weiter kam die Nanotechnologie als das Rastertunnelmikroskop 1986 von Gerd Binnig und Heinrich Rohrer entwickelt wurde. Sie kann Atome sichtbar machen. Sie funktioniert wie folgt: eine pyramidenförmige Spitze 2 bis 3 Nanometer dick fährt über die Probe. An der Spitze sitzt eine Sonde, der sich auf und ab bewegt, wenn sie über die Probenoberfläche fährt. Diese Höhen und Tiefen werden von einem Laserstrahl gemessen. Nicht nur die Atome können beim Rastertunnelmikroskop sichtbar gemacht werden, sondern auch verschoben oder angeordnet werden. Erst nach dieser Erfindung konnte man Atom für Atom bauen.
- im Jahre 1991 wurde vom japanischem forscher Sumio Iijima die „Nanotubes“ erfunden, dies sind kleinste Röhrchen aus Kohlenstoffatomen. Sie bestehen aus zusammengerollten Kohlenstoffnetzen. Es ist das bislang härteste und stabilste material der Welt. Außerdem leiten sie den Strom und können hervorragend für die Verwendung insbesondere der Informationstechnologie genutzt werden.

Die ersten Ergebnisse in der Medizin:
- der Biologe Andreas Jordan heilt krebs, indem er kleine magnetisierbare Nanoteilchen in den Gehirntumor spritzt, der dadurch entstehende Magnetfeld, bewegt die Teilchen und durch die Überwärmung wird die Krebszelle abgetötet.
- um den Weg zum Tumor sich zu vereinfachen erforscht der Biologe einen Antrieb für diese Partikel in Nanogröße die durch die Blutbahn an den Tumor gesteuert werden sollen.
-eine Idee zur Herstellung Minimotoren kam vom Münchener Physiker Matthias Rief. Ein Atom, das aussieht wie ein Beinpaar, bewegt sich auf einer Unterlage, währenddessen kommen kleine Spritmoleküle angeflogen, stoßen das Atom an und verschwinden wieder als Abgas. Der einzigste Nachteil man kann sie nicht steuern.
- Motoren mit einem anderen Sprit außer Treibstoff-wäre zum Beispiel Licht. Solche Motoren könnten schneller laufen und wären steuerbar. Ein solcher Motor wurde vom Münchener Physiker neu entwickelt. Der Motor besteht aus einem Molekülstrang und kann durch laserlicht aktiviert werden- per Knopfdruck. Dieser Molekülstrang hängt an der spitze des Rasterkraftmikroskops. Wenn laserlicht aktiviert wird, zieht sich der Strang zusammen und laserlicht einer anderen Farbe stellt den alten zustand wieder her. Es bewegt sich quasi wie ein wurm. Der Strang kann per Knopfdruck bestimmt werden, wie schnell und wie oft sich der zusammenzieht.

Die verschiedensten Möglichkeiten dieser Forschung:
-materialen die mit einer Nanopartikeloberfläche beschichtet sind wie z.B. Brillengläser können nicht z.B, mit Stahlwolle zerkratzt werden. Da die Partikel so klein sind wird noch Licht gebeugt weder gebrochen.
- die asiatische Lotus-Pflanze ist von einer Nanopartikelschicht umhüllt, sie perlt flüssige Fremdkörper ab und kein Staub kann an ihr haften. Es werden Anstriche erforscht die zweckmäßig das gleiche tut, wie die Lotus-Pflanze. Man könnte Wände mit dieser Nanopartikelschicht bemalen, die ewig von Graffiti gefreit ist, denn die Farbe perle einfach ab. Der Grund dafür ist, dass die Partikeln so eng beieinander liegen dass kein Farbpigment zwischen den Reihen eindringen kann.
- die zahlreichen Farben eines Schmetterlings entstehen durch Lichtbrechungen, je nach Struktur der Schuppen, ändert sich die Farbe. Es sind keine Farbstoffe die auf den Flügeln zu sehen sind. Die Forscher haben diese feinen Schuppen der Schmetterlinge nachgeahmt und wollen je nach Ort und Struktur der „Schuppen“ wechselfarbige Anstriche entwickeln.
- Nanopapier wird aus ganz dichten Staubpartikeln verschiedener Elemente hergestellt. Es sind so viel Atome eng beieinander, dass wenn man ein Nanopapier Din A4 ausbreite so groß wie ein Fußballfeld sich spannen würde. Ein anderer Vorteil wenn man diese Papiere druckt, docken die Farbpigmente an den Partikeln, sodass kein Wasser das Blatt verwaschen oder die Farbe lösen kann.
- der Gecko ist ein Beispiel für Nanotechnologie in der natur, denn wegen seinen feinen Hafthärchen kann es ohne Probleme alles hinaufsteigen. Die Härchen sind so klein, dass sie die Wände, wie ein Mensch eine Leiter benutzt, besteigen können. Mit dieser Kenntnis könnte
man beispielsweise Kletterroboter bauen oder Bilder problemlos aufhängen, die keinen Haftpartner mehr brauchen.
-es sollen mit Nanoröhrchen Computerchips hergestellt werden.
Dabei kehrt die Lochkarte eine alte Erfindung wieder zurück. Die Lochkarte funktioniert so: Wenn der Taster ein Loch findet, heißt dies angenommen eine eins und wenn kein loch gefunden wird heißt das eine null. Das Prinzip ist wie bei der Lochkarte, wird nun in Form eines Chips verwendet, nur das auf einen Chip in Briefmarkengröße der Inhalt von 25 DVDs passen könnte. Die erhitzte spitze eines Rasterkraftmikroskop drückt winzige Löcher mit wenigen Atomen in eine Kunststofffolie, daraus dann eine Chipkarte entsteht.
- der so genannte Assembler, ein Programm bzw. ein Miniroboter oder eine Minifabrik, dass auf molekularer Ebene arbeiten kann, soll in kürze für unglaublich billigen preisen Solarenergie erzeugen, Krebs heilen, Umwelt von Schadstoffen befreien, Supercomputer in Taschenrechner-Format bauen können, Flüge ins All selbstverständlich machen.
- man könnte Fabriken so groß wie ein Würfel bauen, quasi eine Dimension molekularer Ebene, die selbstständig arbeiten würde. also Fließbänder so klein, dass man es nicht sieht oder Roboterarme so groß wie „nichts“. Es könnte alles bauen, sogar eine Kopie seines selbst, was es lediglich braucht sind Atome.
- diese „Nanofabriken“ könnten eigenhändig ohne Mithilfe der Menschen Atom für Atom Medikamente, Proteine, Werkstoffe herstellen.

Die erschreckenden Seiten:
- unser leben hat sich auf einer Kristalloberfläche mit Molekülen und Atomen selbst entwickelt, wir „die Atome“ haben sich selbst organisiert, aufgebaut und vollendet. Wir Menschen bestehen aus Atomen und Molekülen.
-es wurde ein versuch durchgeführt: das Wasser, indem Moleküle und Atome schwimmen, wird auf ein heißen Kristall getropft. Die Atome und Moleküle bilden sich zu einer Einheit und außerdem wurden aus dem Wasser andere Moleküle entnommen und zur Einheit angeschlossen. Die Materie ordnet sich selbst, sucht nach „Verbündeten“ und entwickelt sich zu vielseitigen(komplexen) Strukturen, sogar bis hin zu einem Lebewesen, vielleicht den Menschen. Dies sei eine Bedrohung der Menschheit, denn die „Lebewesen“ könnten uns ausrotten.
- Sogar der amerikanische Computerexperte Bill Joy sagte „die neuen Techniken können eine größere Bedrohung für die Menschheit darstellen als die Massenvernichtungswaffen des 20. Jahrhunderts.“

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