Alles NANO – oder was?: Nanotechnologie für Neugierige

Die Perfektion der Mücke oder ein Reiseführer indie NANO–Welt
Alles NANO, oder was? Das fragen sich immer mehr Menschen. DieComputer werden intelligenter, die Handys kleiner. DieNanotechnologie bietet schon heute beachtliche Anwendungen. Nochmehr allerdings faszinieren die Möglichkeiten, die in derZukunft liegen, zum Beispiel in der Medizin. Könnenspezielle
Nanopartikel tatsächlich bald gezielt Krebszellen attackieren?Zeit für eine Bestandsaufnahme: Was ist Nanotechnologie? Wokommt sie bereits zum Einsatz? Was kann sie in Zukunft leisten? Undwelche Gefahren sind mit ihr verbunden? All diese Fragenbeantwortet Gert Ganteför, im richtigen Leben
Physikprofessor, in diesem dem Buch.

Beste NANO–Lehrmeisterin: die Natur
Die Natur ist dabei der reizvolle Ausgangspunkt des Buches, dennsie ist »die wahre Meisterin der Nanotechnologie«, wieGanteför betont. Naheliegend dass der Autor zunächsteinmal die Gesetze erklärt, die in der Welt der Moleküle,Atome und Quanten herrschen. Dringt man zum Beispiel in den Bereichvon unter 100 Nanometern vor zum Vergleich:Blutkörperchen sind zehnmal größer spielendie Naturgesetze verrückt. Elektronen fliegen durch Barrieren,Teilchen können an mehreren Orten gleichzeitig sein und auchdas Licht verlässt seine Bahnen. Der Mensch beginnt geradeerst zu verstehen, welche Chancen und Risiken dieser nochunerforschte Bereich bereithält. Dieses Buch ist derunverzichtbare Reiseführer in die Welt der Nanotechnologie verständlich, unterhaltsam, spannend.

1. EINLEITUNG
Eine Mücke ist Nanotechnologie
Was ist Nano?
Milli–Mikro–Nano
Es gibt viel Platz nach unten
Bottom–up und Top–down
Die seltsamen Naturgesetze der Nanowelt
Nanotechnologie heute
Gefahren
Medizinische Anwendungen
Zukunftsvisionen
2. GESCHICHTE
Die Idee einer kontinuierlichen Entwicklung
Die Steinzeit
Ägypter und
Das Mittelalter
Die industrielle Revolution
Mikrotechnologie
Nanotechnologie
Die historische Entwicklung im Überblick
3. DIE NATUR
Kopfüber an der Decke umhergehen
Selbstreinigende Oberflächen
Alle Lebewesen bestehen aus Zellen
Ein Blick in das Innere der Zelle
Die Zelle als Nanofabrik
Der Vorsprung der Natur
Der Mensch baut nur Top–down und die Natur nur Bottom–up
Die Bausteine der Zelle
Die Zellwand
Das Zellgerüst
Proteine
Die Erbsubstanz
Die Synthese von Proteinen
Wie eine Zelle Nanomaschinen baut
Was ist Leben?
Gefährliche Nanomaschinen: Viren
4. DIE GESETZE
Was ist ein Atom?
Das Oberfläche–zu–Volumen Verhältnis
Auf dem Wasser laufen
Die Temperatur
Die Nanowelt der Quanten
Teilchen und Wellen
Was ist Licht?
Teilchen sind Wellen
Reale Science Fiction: Wahrscheinlichkeitswellen
Der Tunneleffekt
Die Unschärferelation
Neue Eigenschaften in der Nanowelt
Wellen sind Teilchen
5. WERKZEUGE
Das Lichtmikroskop
Das Elektronenmikroskop
Das Rastertunnelmikroskop
Die Geschichte der Photolithografie
Bauelementefertigung mittels Photolithografie
Der Waferstepper
Elektronenstrahl–Lithografie
Materialbearbeitung mit Ionenstrahlen
6. NANOPARTIKEL
Die Herstellung von Nanopartikeln
Neue Materialien
Feinstaub
Sulfat–Aerosole
Kolloide
Cluster: Neue Eigenschaften im Ein–Nanometer–Bereich
Drei Ursachen für neue Eigenschaften
Neue Eigenschaften: 1. Die geometrische Struktur
Fullerene
Nanotubes
Neue Eigenschaften: 2. Reaktive Oberflächenatome
Neue Eigenschaften: 3. Quanteneffekte
Magische Zahlen
7. ANWENDUNGEN
Nanopartikel in Verbundmaterialien
Nanoton in PET–Flaschen
Sonnencremes mit hohen Schutzfaktoren
Antibakterielle Silber–Nanopartikel
Selbstreinigende Oberflächen
Superkondensatoren
Fasern aus Kohlenstoff–Nanotubes
Nanosiebe
Krebstherapie
Drug–Delivery
Molekulare Elektronik
8. COMPUTER
Digitalisierung
Der Grundbaustein eines Computers
Die gute alte Zeit: Analoge Datenverarbeitung
Analog–Digital–Wandler
Digital–Analog Wandler
Speichermedien: CD, Festplatte und USB–Stick
Die Datenauswertung
Wie real ist Feynman′s Vision heute
Vergleich Computer–Gehirn
Das Mooresche Gesetz
Was kommt als Nächstes?
Was können Computer?
9. GEFAHREN
Unrealistische Gefahren
Reale Gefahren
Konventionelle Schadstoffe
Risikoabschätzung
Eintrittspforten in den Körper
Die Lunge
Ein neues Fachgebiet: Nanotoxikologie
Untersuchungsmethoden
Die Pionierzeit der Nanotoxikologie
Der Stand des Wissens: Eine Übersicht
Siliziumdioxid
Titandioxid
Zinkoxid
Aluminiumoxid
Silber
Gold
Industrieruß (Carbon Black)
Fullerene
Kohlenstoff–Nanotubes
Zusammenfassung
10. VISIONEN
Produktivität und Ressourcen
Medizin
Computer
Militärische Nanovisionen
Die technologische Singularität
Nanoassembler
Klimakontrolle
11. ZUSAMMENFASSUNG

Über den Autor:
Gerd Ganteför ist Physikprofessor an der UniversitätKonstanz und Research Professor im Department of Chemistry an derJohns Hopkins University in Baltimore, USA. In Konstanz hat ererfolgreiche Vorlesungen über Nanotechnologie sowie überEnergie und Klima aufgebaut und hält auch öffentlicheVorträge zur Energie– und Klimaproblematik und zu Chancen undGefahren der Nanotechnologie. Von ihm in der Reihe ErlebnisWissenschaft ebenfalls erschienen ist das Buch »Klima der Weltuntergang findet nicht statt«.