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Nanotechnologie: Umweltgefahr durch wasserlösliche Nano-Fußbälle

Fullerene, winzige Molekülkäfige aus reinem Kohlenstoff, stellen offenbar eine größere Gefahr für die Umwelt dar als bislang angenommen. Wie die Wissenschaftler um Joseph Hughes von der Rice-Universität Texas herausfanden, werden die Fußbälle im Nanoformat, wenn sie zu gröberen Klümpchen aggegieren, besser wasserlöslich. Gelangen sie auf diese Weise in natürliche Ökosysteme, können sie womöglich großen Schaden anrichten, wie die Forscher aus Beobachtungen an bodenlebenden Bakterien schlossen.

Fullerene | Zwei Fullerenvarianten: links der Buckyball, rechts eine Variante mit 70 Kohlenstoffatomen in der Gestalt eines Rugbyballs
Buckyballs sind die bekannteste Fullerenvariante. Ihre 60 Kohlenstoffatome sind wie die Lederflicken eines Fußballs in zwölf Fünfecken und zwanzig Sechsecken angeordnet. Bislang galten diese Buckyballs als kaum in Wasser löslich. Wenn einzelne Moleküle zu einer von den texanischen Forschern nano-C60 genannten Form verklumpen, erhöht sich die Wasserlöslichkeit um etwa zehn Größenordnungen. In einem weiteren Experiment unterband nano-C60 bereits in sehr niedrigen Konzentrationen sowohl das Wachstum als auch die Atmung von Bodenbakterien.

Nach Ansicht von Hughes sind diese unerwarteten Eigenschaften der Kohlenstoffverbindung kein Stoppsignal für die Nanotechnologie, sondern im Gegenteil Anlass für weitere Studien, um Sicherheit für Mensch und Umwelt zu gewährleisten.

Die vor zwanzig Jahren entdeckten Fullerene sind neben Grafit und Diamant die dritte Elementmodifikation des Kohlenstoffs. Nanotechnologen erhoffen sich von den Molekülkäfigen vielfältige Anwendungen, etwa als Transportbehälter für Medikamente, als mikroskopisch kleine Reaktionsräume oder als elektrische Leiter. Bereits im vergangenen Jahr berichteten Toxikologen von dramatischen Effekten von Buckyballs gegenüber Wasserflöhen und Fischen.

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