Bionik – Seite 22 – Martina Rüter: Web – Text

Anwendungspotentiale und Entsorgungsprobleme von Nano-Materialien

Martina Rüter12. März 201514. August 2020

Im Bereich der Nano-Technologie gibt es immer mehr Vorstöße auch in ungewöhnliche Anwendungsbereiche hinein. Papier, Textilien und Nano-Magnete mit zusätzlichen Eigenschaften bieten auf der einen Seite Vorteile – doch was passiert mit all diesen Materialien, die Nanopartikel enthalten, wenn sie nicht mehr benötigt werden oder ihren Zweck erfüllt haben? Sie landen entweder auf der Deponie oder in der Müllverbrennungsanlage. Was geschieht dann mit den Nanoteilchen? Welche Langzeitfolgen entstehen, wenn sie ins Grundwasser oder in die Abluft entweichen? ...weiterlesen "Anwendungspotentiale und Entsorgungsprobleme von Nano-Materialien"

Intelligente Nano-Farbe mit elektrischer Spannung

Martina Rüter11. März 201514. August 2020

Durch elektrische Spannungsmessung können Bewegungen und mikroskopisch kleine Risse an Bauwerken und Brücken detektiert werden.

An der Strathclyde University in Glasgow haben Wissenschaftler eine intelligente Farbe entwickelt, die in Verbindung mit Elektroden mikroskopisch kleine Risse in Baustrukturen aufspührt. Durch den Einsatz einer solchen Nano-Farbe lassen sich die Kosten für die Wartung großer Gebäude und Konstruktionen deutlich verringern.

Die Farbe basiert aus Kohlenstoff-Nanoröhren und Flugasche, die als Abfallprodukt beispielsweise bei der Müllverbrennung anfällt. Der Mix aus den Aschepartikeln und den Kohlenstoff-Nanoröhren ergibt eine zementartige Konsistenz. Die Farbe wird mit Netzwerkknoten ausgestattet, die Energie aufnehmen. ...weiterlesen "Intelligente Nano-Farbe mit elektrischer Spannung"

Nano-Wasserzeichen nach dem Vorbild des Morphofalters

Martina Rüter10. März 201514. August 2020

Wasserzeichen auf dem 10-Euro-Geldschein, © Martina Rüter

Hologramme und andere Maßnahmen zur Fälschungssicherheit von Geldscheinen, Markenprodukten oder gar Medikamenten werden immer öfter nachgeahmt. Einige Fälschungen sind so gut, dass sie selbst von Experten nur schwer von den Originalen zu unterscheiden sind. Mit Hilfe der Nanotechnologie wollen Forscher es Betrügern deutlich schwerer machen. Dazu bedienen sie sich eines Vorbilds aus der Natur, um mittels Nanotechnologie Oberflächen so zu verändern, dass es bei bestimmten Wellenlängen zu optischen Resonanzen kommt. ...weiterlesen "Nano-Wasserzeichen nach dem Vorbild des Morphofalters"

Schmerzempfindliche Zähne: Nano-Zahncreme repariert kleine Defekte

Martina Rüter9. März 201514. August 2020

Gegen überempfindliche Zähne gibt es eine Zahnpasta, die mit Hilfe von Nano-Partikeln einen Schutzfilm über die Zähne legt.
Für einen Großteil der Bevölkerung ist es Alltag: Schmerzempfindliche Zähne. Der Genuss von kalten oder heißen Nahrungsmitteln löst bei diesen Personen einen stechenden Schmerz aus. Hier sollen u.a. Zahnpasten helfen, die einen Nano-Wirkstoff enthalten.

Ursache
Ursache für sensible Zähne ist meist freiliegendes Dentin. Ein Zahn gliedert sich in drei Teile: Zahnkrone, Zahnhals und Zahnwurzel. Hauptbestandteil des Zahnes ist das Zahnbein, auch Dentin genannt. Die Hartsubstanz des Dentins besteht zu zwei Dritteln aus Calcium und Phosphat. Den Rest bilden Eiweiß und Wasser. Das Dentin umschließt das Zahnmark, das von Blutgefäßen und Nervenfasern durchzogen ist. Der Zahnschmelz bildet die äußerste Zahnschicht über dem Dentin. Es gilt als das härteste Material des menschlichen Körpers. Im Gegensatz zum Zahnschmelz ist Dentin weicher und deshalb anfälliger gegen Karies. ...weiterlesen "Schmerzempfindliche Zähne: Nano-Zahncreme repariert kleine Defekte"

Molekulare Selbstorganisation von Materialien

Martina Rüter6. März 201514. August 2020

Wenn Moleküle sich selbst organisieren und geordnete Strukturen schaffen

Von Selbstorganisation spricht man, wenn einzelne Atome und Moleküle sich selbständig zu geordneten Strukturen anordnen. Selbstorganisation lässt sich auch als spontane Entstehung von Ordnung definieren. In der Natur gibt es sonderbar symmetrische Muster in Form von Linien, Kreisen und Polygonen. So findet man in Polargebieten und in hochalpinen Regionen am Erdboden beispielsweise häufig geordnete Steinmuster. Einige Musterbildungsprozesse lassen sich mit zyklischen Frier- und Schmelzvorgängen sowie Sortierungseffekten erklären.

Ein einfaches Sortier-Experiment: Schüttelt man ein Glas, welches mit feinkörnigem Sand und größeren Steinen/Muscheln gefüllt ist, so rutschen die feinen Sandkörner nach unten und die schwereren und größeren Steine und Muscheln wandern nach oben. Man erhält somit eine Schichtung entsprechend der Korngrößen.

Schüttelexperiment - vorher (©Martina Rüter)

Schüttelexperiment nachher (©Martina Rüter)

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