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Nanotechnologie: Meinung: Nano – ein Raum der unbegrenzten Möglichkeiten?

Die Nanotechnologie wird als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts gepriesen. Wird sie dieser Euphorie auch gerecht?
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Einer der bedeutendsten Physiker des 20. Jahrhunderts, Richard Feynman, sprach 1959 in einem Vortrag davon, die Dinge immer weiter zu verkleinern – so weit, bis ihre Bausteine nur noch aus ein paar Atomen oder Molekülen bestehen. "There’s plenty of room at the bottom", lautete der Titel seines Vortrags, und mit dieser Aussage sollte er Recht behalten. Denn mehr und mehr kristallisierte sich in der darauf folgenden Zeit heraus, dass im Kleinen so manches Potenzial steckt. Allerdings konnte Feynman nicht ahnen, dass sein Vortrag als Grundstein der Nanotechnologie in die Geschichte eingehen würde. Erst recht nicht, dass selbst MP3-Player heute den Beinamen "nano" tragen.

Der Zusatz "Nano" hat sich zu einem Modewort entwickelt. Seine Aura des Innovativen hilft nicht nur der Marke mit dem Apfel, ihre Kunden zu locken; schon Jahrzehnte bevor das Wort Einzug in den Alltag gehalten hat, war die Forschung dahinter unter Wissenschaftlern, Politikern und Wirtschaftsweisen angesagt. Es gab Forschungsaufträge, wirtschaftliche Großprojekte und damit finanzielle Mittel. Die Nanotechnologie wurde und wird noch immer als die Technologie des 21. Jahrhunderts gepriesen. Sie soll zur Lösung großer gesellschaftlicher Herausforderungen beitragen wie etwa Energieversorgung, Klimaschutz oder sogar Seuchenbekämpfung. Marketingstrategien, Sciencefiction und nüchterne Forschung liegen hier sehr dicht beieinander.

Nano ist angesagt

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung schätzt, dass der weltweite Gesamtmarkt von Nanomaterialien bis 2017 auf rund 37 Milliarden Dollar ansteigen wird, bei einer jährlichen Wachstumsrate von 19 Prozent. Ebenso dynamisch wird das Wachstum für andere Bereiche wie etwa den Märkten für Nanowerkzeuge, also Nanomanipulatoren, Nanolithografie oder so genannte Nanofeldoptiken eingestuft. Die Summen, die die Militärs aufwenden, dürften ebenfalls beträchtlich sein.

Die Bevölkerung ist ebenso optimistisch. Das ergab zumindest eine Untersuchung der deutschen Verbraucherzentralen aus dem Jahr 2008. Damals standen 66 Prozent der Deutschen der Nanotechnologie positiv gegenüber – heute sähen die Zahlen vermutlich ähnlich aus. Auch wenn die Stimmen, die vor den möglichen Gefahren der Nanotechnologie warnen, immer lauter werden: Nanopartikel sind im Vergleich zu größeren Partikeln äußerst reaktionsfreudig, und sie können im Körper ungewollte chemische Reaktionen auslösen. Außerdem dringen Nanopartikel in Bereiche vor, in die es größere Partikel niemals schaffen würden. So schädigen sie womöglich Organe und verursachen Störungen des Organismus. In Versuchen an Mäusen wurde etwa gezeigt, dass Nanopartikel die über die Plazenta von der Mutter auf ihr Embryo übertragen werden, Schäden an dessen Genital- und Nervensystem auslösen können. Oder "Nanosilber", das wegen seiner antibakteriellen Wirkung beispielsweise in Wundcremes, aber auch in Sportkleidung eingesetzt wird, wirkt bei Mäusen unter anderem giftig auf deren Leberzellen. Ganz unbedenklich ist die Technologie also nicht. Alles, was "Nano" ist, deshalb pauschal zu verteufeln und abzulehnen, wäre allerdings grob fahrlässig.

Nano macht Karriere

Nach Feynmans Prophezeiung, der Mensch werde letztlich eine atomare Architektur betreiben, dauerte es weitere 20 Jahre, bis ein amerikanischer Ingenieur namens Eric Drexler in den 1980er Jahren den Begriff der Molekularen Nanotechnologie definierte und damit eine neue Wissenschaft schuf, die sich ausschließlich mit Strukturen, Methoden und Teilchen im Nanometerbereich befasst. Fortan waren Ideen über Maschinen aus einzelnen Atomen salonfähig. Drexler wurde zum Nanotech-Papst und Feynman zum Propheten eines technologischen Zeitalters ungeahnter Möglichkeiten stilisiert. Im Alltag lässt die Revolution auch über 30 Jahre später noch auf sich warten: Nanocomputer, Nanomotoren oder Nanoroboter, die insbesondere während der Goldgräberstimmung in den 1990er Jahre vorausgesagt wurden, sind nicht marktreif. Winzige Chips auf Basis einzelner Atome, Helfer aus winzigen Molekülbausteinen – das käme wirklich einer Revolution gleich, doch nichts davon hat bislang das Labor und die ersten Versuchsstadien verlassen.

Der Weg hat sich als steiniger erwiesen, als manch einer ihn vorhergesehen hatte. Auf atomarer Ebene gelten andere Gesetze als im makroskopischen Bereich. Es treten zwischenmolekulare Kräfte und chemische Prozesse auf, die im Großen nicht stören, geschweige denn bemerkbar sind; im Mikroskopischen stellen sie jedoch manchmal schier unüberwindbare Hürden dar. Und es kann auch durchaus sein, dass deshalb die eine oder andere nanotechnologische Vision an solchen Hindernissen scheitern wird.

Nanotechnologie – die wohl am stärksten interdisziplinäre Wissenschaft

Den Optimismus sollte man gleichwohl nicht verlieren. Dazu schaue man sich nur die Vielzahl an Fachpublikationen mit teilweise vielversprechenden Erkenntnissen und Ansätzen an. Am Anfang braucht es eben eine visionäre Idee und was sich daraus entwickelt, wird erst die Zukunft zeigen. "Revolutionär" ist die Nanotechnologie indes auch in anderer Hinsicht: Wie keine andere Disziplin vereint sie die klassischen Naturwissenschaften Chemie, Physik, Biologie und ergänzt sie durch modernere Felder, etwa Elektrotechnik, Bionik, Materialwissenschaften, molekulare Biotechnologie oder die Gentechnik. Hinzu kommen vielseitige Anwendungsbereiche, angefangen bei Medizin und Energietechnik bis hin zur Lebensmittelbranche oder der Autoindustrie.

Feynman hatte also Recht: Es gibt viel Raum am unteren Ende – auch für neue Konzepte, Ideen und Denkansätze. Die Nanotechnologie bricht mit bestehenden Grenzen und schafft neue Verknüpfungen. Sie ist die wohl am stärksten interdisziplinäre Wissenschaft unserer Zeit – und als Brückenbauer zwischen verschiedenen Disziplinen vielleicht wirklich die Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts.

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