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Nanotechnologie
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Neue Fähigkeiten

Multidisziplinäre Wissenschaft

Nanotechnologie ist eine echte fächerübergreifende Wissenschaft. Materialwissenschaftler, Mechaniker und Elektroingenieure oder Medizinforscher arbeiten mit Biologen, Physikern und Chemikern zusammen. Die Forschung im Bereich Nanotechnologie wird von der Notwendigkeit geleitet, Wissen und Sachkenntnis über Instrumente und Techniken ebenso wie die Fachkenntnisse über die atomaren und molekularen Interaktionen in diesem neuen wissenschaftlichen Grenzbereich zu teilen. In rasantem Tempo entstehen aus dem Zusammenwachsen der verschiedenen Forschungsfelder leistungsfähige, neue Konzepte und Kapazitäten, wie Bildgebung und -manipulation auf der Ebene von Atomen, Selbstorganisation und biologische Struktur-Funktions- Beziehungen oder stets leistungsstärkere Computertools.

Nanomaterialien

Produktion im Fokus
Das Projekt NANOFIB entwickelt eine Ionenstrahltechnik. Der Strahlendurchmesser beträgt nur einige Nanometer, d.h. nur wenige Tausendstel des Durchmessers eines Atoms. Nanomanipulation ist eine der neuen Technologien, die darauf zielen, Materialmuster in extrem kleinen Maßstäben zu erzeugen. Solche Technologien fördern die Nanotechnologieforschung ungemein und sind der Schlüssel für zukünftige Nanofertigung.

Die Löcher füllen
NANOPTT, ein interdisziplinäres Projekt, entwickelt eine Technologie, die in Polymerblättern perfekt zylindrisch geformte Löcher erzeugen will, mit einem Durchmesser von nur wenigen Zehntel Nanometer. Solche Blätter werden bekanntlich in Filteranlagen eingesetzt. Die Löcher werden nacheinander mit Metall oder Polymeren gefüllt: Es entstehen „Nanodrähte". Die gefüllten Blätter finden in zahlreichen Industriesektoren Anwendung, etwa in der Telekommunikationsindustrie oder in fortgeschrittenen Magnetspeichern, und könnten im Vorfeld zur Entwicklung eines „Chip-Labors" beitragen.


Nanobiotechnologie

Nichtklebend oder superklebend – Eigenschaften medizinischer Geräte
Das NANOMED-Projekt untersucht den Einsatz von Nano- Oberflächen auf Biomaterialien im Bereich von Gewebeengineering. Als Resultat einer veränderten Topographie auf Nano-Ebene lässt sich bei der Verwendung des gleichen Materials ein 10 000- facher Unterschied im Klebeverhalten erzielen.Geringe Klebewirkung ist für medizinische Geräte wie Katheter wichtig, während besonders hohe für die Reparatur beschädigten Gewebes, etwa Knochenbrüche, ausschlaggebend ist.

Krankheiten früher erkennen
Zwar lässt sich die zystische Fibrose (CF, Lungenschwäche), auch als Mukoviszidose bekannt, durch Gentests diagnostizieren, aber die aktuellen Tests sind sehr kostspielig und zudem äußerst zeitaufwändig. Ein Projekt der Europäischen Kommission entwickelt Testmethoden mit verbesserten und sehr hohen Durchsätzen, die ein DNAChip- Format verwenden. Diese Verfahren entwickeln sich zu vollautomatischen Diagnosesystemen, mit denen sich defekte CF-Gene leichter und billiger entdecken lassen. Darüber hinaus könnten sie sich dank einer entsprechenden Anpassung auch für die Diagnose anderer Genkrankheiten eignen.

Lernen und teilen

Dank dieser Fortschritte kann sich Nanotechnologie weiterentwickeln, können Forscher ihr Fachwissen auf andere Anwendungsbereiche ausdehnen. Mit Hilfe eines Systems von Forschungs-Ausbildungsnetzwerken unterstützt die Europäische Kommission die Aus- und Fortbildung in Nanotechnologie. Neue Hybridtechnologien, kombinierte Nanotechnologien, Materialwissenschaften, Ingenieurtechnik, Informationstechnologien, Biotechnologie und Umweltwissenschaft entwickeln sich fort. Diese Entwicklung erfordert solche interdisziplinären Netzwerke als Schnittstellen für ein breites Spektrum von Forschungsgebieten sowie eine enge Zusammenarbeit, die über die traditionellen wissenschaftlichen Grenzen zwischen Nanotechnologieforschern in der Europäische Union und weltweit hinausgeht.

Forschungs-Ausbildungsnetzwerke:

Im Projekt „Large-scale synthesis of carbon nanotubes and their composite materials", kurz NANOCOMP, arbeiten Experten aus den Bereichen Chemie, Physik und Technik zusammen. Es konzentriert sich auf die Synthese von mehr- und einwandigen Kohlenstoff- Nanoröhren, Reinigung, Verbundstoffe für Industrieanwendungen und Charakterisierung.

Das Projekt NANOPHASE, „Nanoscale photon absorption and spectroscopy with electrons", ist Teil des Netzwerks. Es befasst sich mit der Theorie von Strukturen in Nanometer- Größe – Atomhaufen, Quantenpunkte und -drähte sowie auf Oberflächen absorbierte Moleküle – und mit den spektroskopischen Verfahren, die zur Charakterisierung solcher Strukturen, ihrer elektronischen und optischen Eigenschaften und ihres Wachstums verfügbar sind.

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