Alles NANO oder was?. Nanotechnologie für Neugierige

Deutsch

9783527329618

Wiley-VCH

Gerd Ganteför

267

Gebundene Ausgabe

VORWORT 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 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 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 top-down, die Natur 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 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 Nanosiebe Krebstherapie 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 Gefahren Reale 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 Nanovisionen Die technologische Singularität Nanoassembler Klimakontrolle ZUSAMMENFASSUNG REFERENZEN 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

214 mm

14 cm