:: Einsatzfelder:
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Die Naotechnologie umfasst folgende Einsatzfelder:
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:: Nanochemie
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Erzeugung und Veränderung chemischer Systeme auf der Nanoskala
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:: Nanomaterialien
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Erschließung neuer Anwendungsmöglichkeiten für Werkstoffe durch Nanopartikel, -pulver und -schichten
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:: Nanoanalytik
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Nanometergenaue Analyseverfahren für Grundlagenforschung und Qualitätskontrolle
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:: Nanofabrikation
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Ultrapräzise Herstellung und Verarbeitung von Strukturen, Schichten und Oberflächen
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:: Nanoelektronik
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Erforschung und Erzeugung kleinerer und schnellerer Elektronikkomponenten und -systeme
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:: Nanooptik
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Entwicklung und Herstellung nanometergenauer Optikkomponenten und -strukturen
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:: Nanobiotechnologie
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Umsetzung biowissenschaftlicher Forschung in technische Lösungen für Innovationen in den Life Sciences
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:: Branchen:
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Für zahlreiche Schlüsselbranchen stellt die Nanotechnologie einen entscheidenden Innovationsfaktor dar. Hierzu zählen beispielsweise:
- Automobilindustrie
- Informations- und Kommunikationstechnik
- Chemische und pharmazeutische Industrie
- Medizintechnik
- Umwelt- und Energietechnik
- Leuchtmittelindustrie
- Textilindustrie
- Bauwesen
- Luft- und Raumfahrttechnik
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:: Produktbeispiele:
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Bereits heute ist die Nanotechnologie in einer Vielzahl von Produkten realisiert. Einige Beispiele:
- Festplattenspeicher und Prozessoren
- Schmutz abweisende Fassadenanstriche
- Kratzfeste Auto-Lacke
- Haushaltsreiniger mit verbesserter Wirkung
- Selbstreinigende Sanitärkeramik und Dachziegel
- Bioanalytik- und Diagnostiksysteme
- Gewebeverträglichere Implantate
- Wasserabweisende Bekleidung
- Skiwachs mit temperaturabhängigen Gleiteigenschaften
- Sonnencremes mit hohem UV-Schutz
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:: Nanochemie
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In der Nanochemie geht es um die Erforschung und Nutzung von chemischen Systemen, die ihre besonderen Funktionen aus ihrer geringen Größe beziehen und die beispielsweise für den gezielten Transport von Wirkstoffen wie Medikamenten ins Zellinnere genutzt werden können.
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:: Nanomaterialien
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Auf dem Gebiet der Nanomaterialien geht es um verbesserte Werkstoffe, neue Materialien und zusammengesetzte Stoffsysteme, insbesondere der Oberflächen. Werden Körper aus immer kleiner werdenden Bausteinen zusammen gesetzt, ändern sich deren optische, elektronische, magnetische, katalytische oder mechanische Eigenschaften extrem. Beispielweise ist es möglich, Oberflächen so zu gestalten, dass sie je nach Anwendung ganz unterschiedlich in Farbe, Wasserabweisung, Wärmereflexion, Härte oder Reibung reagieren. Kratzfeste optische Beschichtung von Autoscheiben und Brillengläsern oder hochwirksame Kleber und Brandschutzmaterialien für das Bauwesen sind nur einige wenige der Anwendungsmöglichkeiten.
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:: Nanoanalytik
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Nanoanalytik liefert Methoden und Werkzeuge, um Vorgänge im Nanobereich zu verstehen und zu beherrschen sowie die Qualität zu sichern. Vor allem an den Grenzbereichen zwischen Materialien unterschiedlicher chemischer oder struktureller Zusammensetzung kommt es zu Prozessen, die die Stoffeigenschaften grundlegend verändern können und die daher gründlich und mit unterschiedlichen Methoden analysiert werden müssen. Der Nanometer wird künftig für Genauigkeitsangaben die gleiche Bedeutung erlangen wie sie gegenwärtig der Mikrometer innehat und der allgemeine Präzisionsstandard in der Materialanalyse und -prüfung werden.
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:: Nanofabrikation
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Im Bereich der Nanofabrikation schließlich werden Methoden zur Herstellung von Strukturen, Schichten und Oberflächen im Nanobereich erforscht und entwickelt. Hier geht es um den wirtschaftlich vertretbaren Aufwand bei der industriellen Fertigung von Nanotechnik, also um schnelle und gleichzeitig superpräzise Herstellungs- und Bearbeitungsmethoden.
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:: Nanoelektronik
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Die Mikroelektronik wandelt sich unter dem Einfluss neuester Forschungen zur Nanoelektronik. Da die herkömmliche Transistortechnologie aufgrund der Wellennatur der Elektronen langfristig an ihre Grenzen stößt, könnte die Molekularelektronik, die mit Logikbausteinen aus kleinsten Partikeln oder Molekülen arbeitet, Abhilfe schaffen. Die nächste Stufe, die sich noch in der Grundlagenforschung befindet, sind Quantencomputer mit bisher unvorstellbarer Rechenleistung.
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:: Nanooptik
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Die Anwendung nanotechnologischer Verfahren zur Herstellung optischer Geräte zum einen, die Nutzung neuester optischer Effekte für andere Zwecke andererseits ist das Gebiet der Nanooptik. Um höchste Präzision von optischen Komponenten zu garantieren, dürfen die Abweichungen vom Ideal nur wenige Nanometer betragen. Sowohl die Bearbeitungs- als auch die Messverfahren sind entsprechend ausgeklügelt. Beispiele sind optische Hochgeschwindigkeits-Kommunikationstechniken und neuartige Laserlichtquellen, aber auch Quantenfilme und -drähte.
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:: Nanobiotechnologie
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Die Nanobiotechnologie macht sich zum einen die Miniaturisierung von Halbleitern für die medizinisch-biologische Forschung zunutze und forciert andererseits die Nutzung von nanobiologischen Materialien und Prinzipien in technischen Systemen. Sie wird Schrittmacher in der Diagnostik und Pharmaforschung, in der Umwelt-, Sicherheits- und Produktionstechnik sowie der Elektronik der Zukunft.
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Nano-Glossar
