Alles NANO - oder was?

Die Perfektion der Mücke oder ein Reiseführer in die NANO-WeltAlles NANO, oder was? Das fragen sich immer mehr Menschen. Die Computer werden intelligenter, die Handys kleiner. Die Nanotechnologie bietet schon heute beachtliche Anwendungen. Noch mehr allerdings faszinieren die Möglichkeiten, die in der Zukunft liegen, zum Beispiel in der Medizin. Können spezielle Nanopartikel tatsächlich bald gezielt Krebszellen attackieren? Zeit für eine Bestandsaufnahme: Was ist Nanotechnologie? Wo kommt sie bereits zum Einsatz? Was kann sie in Zukunft leisten? Und welche Gefahren sind mit ihr verbunden? All diese Fragen beantwortet Gert Ganteför, im richtigen Leben Physikprofessor, in diesem dem Buch. Beste NANO-Lehrmeisterin: die Natur Die Natur ist dabei der reizvolle Ausgangspunkt des Buches, denn sie ist »die wahre Meisterin der Nanotechnologie«, wie Ganteför betont. Naheliegend dass der Autor zunächst einmal die Gesetze erklärt, die in der Welt der Moleküle, Atome und Quanten herrschen. Dringt man zum Beispiel in den Bereich von unter 100 Nanometern vor - zum Vergleich: Blutkörperchen sind zehnmal größer - spielen die Naturgesetze verrückt. Elektronen fliegen durch Barrieren, Teilchen können an mehreren Orten gleichzeitig sein und auch das Licht verlässt seine Bahnen. Der Mensch beginnt gerade erst zu verstehen, welche Chancen und Risiken dieser noch unerforschte Bereich bereithält. Dieses Buch ist der unverzichtbare Reiseführer in die Welt der Nanotechnologie - verständlich, unterhaltsam, spannend.

VORWORT EINLEITUNG Eine Mücke ist Nanotechnologie Was ist Nano? Milli - Mikro - Nano Es gibt viel Platz nach untenBottom-up und top-down Die seltsamen Naturgesetze der Nanowelt Nanotechnologie heute Gefahren Medizinische Anwendungen Zukunftsvisionen DIE GESCHICHTE Die Idee einer kontinuierlichen Entwicklung Die Steinzeit Ägypter und Römer Das Mittelalter Die industrielle Revolution Mikrotechnologie Nanotechnologie Die historische Entwicklung im Überblick DIE NATUR Kopfüber an der Decke umhergehenSelbstreinigende Oberflächen Alle Lebewesen bestehen aus Zellen Ein Blick in das Innere der ZelleDie Zelle als Nanofabrik Der Vorsprung der Natur Der Mensch baut top-down, die Natur bottom-up Die Bausteine der Zelle Die Zellwand Das Zellgerüst ProteineDie Erbsubstanz Die Synthese von ProteinenWie eine Zelle Nanomaschinen baut Was ist Leben? Gefährliche Nanomaschinen: Viren DIE GESETZE Was ist ein Atom? Das Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis 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 WERKZEUGE Das Lichtmikroskop Das Elektronenmikroskop Das Rastertunnelmikroskop Die Geschichte der Photolithographie Fertigung von Bauelementen mit Photolithographie Der Waferstepper Elektronenstrahl-Lithographie Materialbearbeitung mit Ionenstrahlen NANOPARTIKEL Die Herstellung von Nanopartikeln Neue Materialien Feinstaub Sulfat-Aerosole Kolloide Cluster: Neue Eigenschaften im 1-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 ANWENDUNGEN Nanopartikel in Verbundmaterialien Nanoton in PET-Flaschen Sonnencremes mit hohen Schutzfaktoren Antibakterielle Silber-Nanopartikel Selbstreinigende Oberflächen Superkondensatoren Fasern aus Kohlenstoff-Nanotubes NanosiebeKrebstherapie Drug-Delivery Molekulare Elektronik 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 Feynmans Vision heute? Vergleich Computer - Gehirn Das Mooresche Gesetz Was kommt als Nächstes? Was können Computer? GEFAHREN Unrealistische GefahrenReale Gefahren Konventionelle Schadstoffe Risikoabschätzung Eintrittspforten in den Körper Die Lunge Ein neues Fachgebiet: Nanotoxikologie Untersuchungsmethoden Die Pionierzeit der Nanotoxikologie Der Stand des Wissen: Eine Übersicht Siliziumdioxid Titandioxid Zinkoxid Aluminiumoxid Silber Gold Industrieruß (Carbon Black) Fullerene Kohlenstoff-Nanotubes Zusammenfassung VISIONEN Produktivität und Ressourcen Medizin Computer Militärische NanovisionenDie technologische Singularität Nanoassembler Klimakontrolle ZUSAMMENFASSUNG REFERENZEN