6 Coole Nanotechnologien, die die Welt verändern könnten

Es gibt eine Welt, die so klein ist, dass wir sie nicht einmal sehen können. Wenn es um Naturwissenschaften wie Biologie, Chemie, Materialwissenschaften, Physik und Ingenieurwissenschaften geht, nehmen wir das Mikroskop fast als selbstverständlich hin. Aber wie steht es mit der Informatik? Wir denken oft an Computer und all ihre Hardware, als etwas, was wir betrachten können. Aber zunehmend werden winzige Computerchips und andere Geräte gebaut. Und wenn wir winzig sagen, meinen wir ungefähr ein Mikron oder 1.000 Nanometer. Das ist ungefähr die Größe eines Keims. Diese Technologie wird als Nanotechnologie bezeichnet, bei der mithilfe von Lithografie Schaltkreise auf Halbleitermaterialien gedruckt werden. Wissenschaftler hoffen, noch mehr Rechenleistung in kleinere Computerpakete zu stecken.

Ziemlich cool, oder?

Die Nanotechnologie hat im Laufe der Jahre große Fortschritte gemacht. Hier sind sechs coole Nanotechnologien - sowohl in Bezug auf Computer als auch sonst -, die die Welt, wie wir sie kennen, verändern könnten. (Hintergrundinformationen finden Sie unter Nanotechnologie: Die größte kleine Innovation in der Technologie.)

Ozeanreinigende Mikroschwämme

Die Nanotechnologie ist führend in der Reinigung von Ozeanen, Meeren und anderen Gewässern von giftigen Metallen.

Forscher des Pacific Northwest National Laboratory haben ein Nanotech-Beschichtungsverfahren entwickelt, mit dem Materialien giftige Stoffe in Wasser aufnehmen können. Sie nennen es "Self-Assembled Monolayers on Mesoporous Supports" (weshalb wir es von nun an als SAMMS bezeichnen werden).

Ein mit SAMMS beschichtetes Röhrchen wirkt wie ein Schwamm und sammelt Quecksilber, Blei und andere giftige Metalle aus dem Wasser. Diese Metalle werden dann recycelt und für andere, weniger schädliche Zwecke wiederverwendet. Es ist eine sehr effektive Methode, um Schwermetalle von Wasser zu trennen.

Superstarke Materialien

Die Nanotechnologie hat auch Vorteile in den Fertigungs- und Materialwissenschaften. Beispielsweise wurde festgestellt, dass Nanokristalle, die bei der Ölveredelung, bei Sonnenkollektoren und anderen Dingen verwendet werden, bis zu dreimal stärker sind als ihre massiven Formen. Nanokristalle von Metallen können also doppelt oder dreimal so stark sein wie das ursprüngliche Metall. Dies bedeutet, dass diese Nanokristalle in die ursprünglichen Metalle eingebaut werden können, um sie stärker zu machen.

Wetterschutz für Ihre persönlichen Geräte

Ein Problem, das persönliche elektronische Geräte immer noch plagt, ist, dass sie nicht für jedes Wetter oder jede Art von Gelände geeignet sind, obwohl wir sie die ganze Zeit über bei uns haben. Die Nanotechnologie hat jedoch einen Weg gefunden, sie vor Schäden zu schützen.

Im März 2012 kündigte Nokia die Entwicklung einer superhydrophoben Beschichtung an, mit der die Geräte wasserbeständig werden. Eine hydrophobe Beschichtung verhindert, dass Dinge an einer Teflonpfanne haften bleiben. Nokia nimmt jedoch diese Beschichtung und fügt eine Nanostruktur hinzu, die dazu dient, eine Luftschicht auf der Oberfläche einzufangen, sodass das Wasser direkt von ihr abperlt. Während hydrophobe Beschichtungen Wasser widerstehen können, lenkt die Nanotech-Beschichtung von Nokia das Wasser tatsächlich ab.

Kleinere Geräte, mehr Leistung

Die Nanotechnologie kann auch kleinen Geräten viel Energie und Speicherfähigkeit verleihen. Im Jahr 2007 gaben Forscher von IBM ihre Erkenntnisse im Zusammenhang mit neuen Methoden zur Messung der magnetischen Eigenschaften eines einzelnen Atoms bekannt. Wenn dies auf ein Gerät angewendet wird, kann dies zu erweiterten Speicherfunktionen führen. So kann beispielsweise ein kleiner iPod auf einfache Weise jedes auf YouTube hochgeladene Video oder nahezu 30.000 Filme in voller Länge speichern.

Krankheitsbekämpfende Nanopartikel

Eine der größten Anwendungen der Nanotechnologie war in der Medizin und im Gesundheitswesen. Die Nanotechnologie wird derzeit in einer Reihe von Studien zur Krebsbekämpfung sowie zur Diagnose und sogar Behandlung von Alzheimer eingesetzt. Da Nanopartikel so klein sind, können sie in Bereiche gelangen und diese gezielt angreifen, die zuvor mit Medikamenten oder anderen Behandlungen nicht effektiv erreicht werden konnten. In Bezug auf die Anwendungen von Nanotechnologie im menschlichen Körper sind die Möglichkeiten unbegrenzt.

Erstellen von Sofortrepliken

Können Sie sich vorstellen, ein winziges Modell von irgendetwas in eine Schachtel Sand zu stecken und dann nach ein paar Minuten eine Replik dieses Objekts in voller Größe herauszuholen? Es mag sich wie ein Science-Fiction-Film anhören, aber genau das entwickeln Forscher am Massachusetts Institute of Technology derzeit. Dieser smarte "Sand" enthält elektropermanente Magnete, mit denen sich die Partikel verbinden und Muster bilden können. Wenn diese Technologie perfektioniert wird, glauben die Forscher, dass damit fast alles nachgebildet werden kann.

Das Zeug der Nanotechnologie klingt wie etwas aus einem Science-Fiction-Roman. In Bezug auf die Richtung der Technologie sind einige ziemlich futuristische Möglichkeiten nicht weit entfernt. Von der Heilung von Krankheiten über die Entfernung von Schadstoffen in der Luft oder im Wasser bis hin zu größeren Entwicklungen wie Cyborgs, die sich selbst replizieren können, oder Computern, die Ihre DNA zählen und manipulieren können, bemüht sich die Wissenschaft zu beweisen, dass kleiner besser ist. Dies bedeutet, dass einige der großen Veränderungen, die unmittelbar vor unseren Augen stattfinden, auf etwas völlig Unsichtbarem zurückzuführen sind.