Mit Kerzenruß den Lotuseffekt entdeckt - das NanoShuttle am SMG

Oberflächen, an denen kein Schmutz haften bleibt. Socken, die nie stinken. Unzerbrechliche Tennisschläger. All das ist keine Zukunftsmusik, das gibt es bereits. Hinter diesen Entwicklungen steckt Nanotechnologie, (...) die Zukunftstechnologie schlechthin, in der viele Chancen stecken (...), die aber auch Risiken birgt (Initiative Junge Forscherinnen und Forscher e.V.).

 

Über diese Chancen und Risiken informierte das Team des NanoShuttles die Schülerinnen und Schüler der 10. Jahrgangsstufe bei seinem Besuch am Simon-Marius-Gymnasium. Der NanoShuttle der Cluster-Offensive Bayern fährt aufgrund einer Initiative der Bayerischen Staatsregierung die Schulen an, die sich hierfür angemeldet haben.

In einem einführenden und sehr anschaulichen Vortrag lernten die Schülerinnen und Schüler zuerst, was sich hinter dem Begriff Nanotechnologie verbirgt.

Dieser Wissenschaftszweig gilt als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts. Wörtlich übersetzt bedeutet der Begriff "Zwergentechnologie". Damit sind alle Verfahren eingeschlossen, bei denen Strukturen oder Partikel von Substanzen genutzt werden, die kleiner als 100 Nanometer sind. Das ist ein Fünfhundertstel des Durchmessers eines Haares.

In der "Zwergenwelt" laufen manche chemischen und physikalischen Vorgänge schneller und effektiver ab als in der "Welt der Großen". Diese Effekte können in vielen Bereichen wie Medizintechnik, Biotechnologie, Elektronik, Umwelttechnologie, Luft- und Raumfahrttechnik, Halbleiterindustrie, aber auch bei der Herstellung von Konsumartikeln genutzt werden. So wurden die Wirksamkeit von Sonnencremes durch winzige Titandioxidpartikel verbessert oder spezielle Pflaster nach dem Prinzip der Geckofußhärchen entwickelt, welche klebefrei auch auf feuchten Wunden haften.

Weil Nanopartikel effektiver arbeiten als große Strukturen, können auch Rohstoffe eingespart werden. Das spielt vor allem bei teuren Stoffen, wie dem keimtötenden Silber, eine wesentliche Rolle. Im Rahmen des Vortrags gingen die Wissenschaftler aber auch auf die Risiken ein, welche die Nutzung von Nanopartikeln mit sich bringen könnte. Ein wesentlicher Teil der Forschungsarbeit beschäftigt sich deswegen mit diesen Sicherheitsaspekten.

Im letzten Teil des Vortrages wurden den Schülerinnen und Schülern neuartige Verbundwerkstoffe vorgestellt, welche z.B. durch eine extreme Tragkraft trotz Leichtbauweise ausgezeichnet sind.

Im zweiten Teil der Veranstaltung konnten die beiden Klassen der naturwissenschaftlich- technologischen Ausbildungsrichtung des SMGs beim eigenen Experimentieren detailliertere Einblicke in die Welt der allerkleinsten Strukturen gewinnen und selbst ausprobieren, welche Anwendungsmöglichkeiten die Nanotechnologie bietet. Hierfür stand moderne Hochtechnologie zur Verfügung: z.B. Rasterkraftmikroskope und Partikelmessgeräte.

An diversen Experimentierstationen konnten sich die Schülerinnen und Schüler z.B. mit wasserabweisenden Nanotextilien bzw. berußten Objektträgern,

magnetischen Nanopartikeln,

haftenden "Geckofolien" 

und nanobeschichteten Linsen beschäftigen. Den Abschluss der Veranstaltung bildete ein Informationsteil zu Ausbildungs- und Studiengängen. Hierbei gingen die beiden Doktorandinnen für Chemie der Universität Würzburg sowohl auf den Bereich der Nanotechnologie, als auch auf die "klassischen" Studiengänge Chemie und Physik ein. Die Schülerinnen und Schüler konnten so aus erster Hand detaillierte Einblicke in den Arbeitsalltag / Laboralltag eines Naturwissenschaftlers gewinnen.

Diesen Beitrag hat die Redaktion der Website erstellt. Den Text hat S. Fischer verfasst. Die Photos wurden von S. Fischer gemacht.