Nanotechnologie

Der Begriff Nanotechnologie umfasst eine Vielzahl von Technologien, die sich die besonderen Eigenschaften von Strukturen und Teilchen, die weniger als 100 Nanometer groß sind, zunutze machen. Nanotechnologie gilt als wichtige Zukunfts- und Schlüsseltechnologie und findet schon heute in der Halbleiter- und Oberflächentechnik, im Maschinenbau oder in der Schönheits- und Lebensmitteltechnologie Anwendung. Potentielle Risiken durch Nanopartikel sind bislang nur unzureichend erforscht. Dementsprechend sind Standards zur sicheren Anwendung in Ausarbeitung.

 

Inhaltsverzeichnis

1 Hintergrund
2 Zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten
3 Folgen und mögliche Risiken
4 Stand der Normung
5 Bibliografie

 

1. Hintergrund

Das Prinzip der Nanotechnologie basiert darauf, dass Nanomaterialien andere Materialeigenschaften besitzen als größere Teilchen desselben Stoffs. Die chemischen und physikalischen Eigenschaften variieren derart, dass es möglich ist, Stoffe mit völlig neuen Eigenschaften und Funktionen auszustatten.

Die Größenordnung der eingesetzten Partikel liegt zwischen der Größe eines Atoms und 100 Nanometern, wobei ein Nanometer einem Milliardstel Meter entspricht. Diese Größenordnung ist ein Grenzbereich, in dem die Oberflächeneigenschaften gegenüber den Volumeneigenschaften der Materialien eine immer größere Rolle spielen und in dem auch quantenphysikalische Effekte zu berücksichtigen sind.

Nanomaterialien schmelzen etwa bei niedrigeren Temperaturen, absorbieren Licht bei kürzeren Wellenlängen oder besitzen andere mechanische, elektronische und magnetische Eigenschaften als größere Partikel des gleichen Stoffs. Nanotechnologie macht es also möglich, Stoffe mit völlig neuen Eigenschaften und Funktionen auszustatten.

 

2. Zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten

Der Fantasie sind beim Einsatz der Nanotechnologie kaum Grenzen gesetzt. Viele "Nano-Produkte" sind auch bereits mehrere Jahrzehnte auf dem Markt. Pigmente oder Additive für Lacke und Kunststoffe, die als Schutzanstriche dienen, finden seit 40 Jahren Verwendung.

Oftmals dient auch die Natur als Ideengeber für Nanoprodukte, wie etwa bei der bekanntesten aller Anwendungen, dem "Lotuseffekt". Bei der Lotusblume sorgen feinste Nanostrukturen dafür, dass Wasser vom Blatt abperlt und Schmutzpartikel keinen Halt finden. Entsprechende nanoskalige Bindemittel halten nach demselben Prinzip Autos, Kleidung und Gebäudefassaden schmutzfrei.

Auch bei Sonnencremes schützen mittlerweile sogenannte nanoskalige Titanpartikel vor ultravioletter Strahlung. In der Gesundheitsindustrie werden gegenwärtig auf Basis von Nanopartikeln neuartige Diagnostika, Therapeutika und Medikamente entwickelt.

Da sich bei der Anwendung von Nanotechnologie die Grenzen herkömmlicher Wissenschaftsdisziplinen, wie Physik und Chemie, zunehmend auflösen, wird Nanotechnologie auch als konvergente Technologie bezeichnet.

 

3. Folgen und mögliche Risiken

Die zunehmende Verbreitung von Nano-Produkten hat auch mögliche Folgen und Risiken in den Fokus des öffentlichen Interesses gerückt sind. Die Auswirkungen kleinster Partikel auf den menschlichen Organismus sind bislang unzureichend erforscht.

Aufgrund von Erfahrungen mit Stäuben und Aerosolen verlangen Politiker, Wissenschafter und Konsumentenschützer nach entsprechenden Standards für eine sichere Anwendung.

Nanomaterialien fallen ohne spezifische Regelungen unter die Gefahrstoffverordnung. Da viele Wirkungen und Zusammenhänge eben noch unklar sind, werfen Nanoprodukte zahlreiche Fragen auf. Diese betreffen sowohl den Schutz von Konsumenten und Anwendern als auch den Schutz von Personen, die während der Herstellung, Verarbeitung, Anwendung und Entsorgung mit diesen Produkten in Kontakt kommen.

 

4. Stand der Normung

Der Großteil der Normungsaktivitäten zu Nanotechnologien findet auf internationaler Ebene im Technischen Komitee ISO/TC 229 in enger Abstimmung mit der europäischen Normungsorganisation CEN statt.

Das ISO-Gremium, an dem Fachleute aus 35 Nationen beteiligt sind, hat bis dato 44 Standards zum Thema ausgearbeitet. Das Spektrum reicht von einer auf zwölf Teile angelegten Technischen Spezifikation (TS) mit Begriffsbestimmungen (ONR CEN ISO/TS 80004) bis zu Fragen der Arbeitsplatzatmosphäre (ÖNORM EN ISO 28439).

Auf europäischer Ebene wurde das Komitee CEN/TC 352 mit der Entwicklung von Standards für Nanotechnologien und Nanomaterialien betraut (Mandat M/461 der Europäischen Union).

In Österreich ist die Arbeitsgruppe 73 "Nanotechnologie und Nanomaterialien" des Komitees 052 "Arbeitsschutz, Ergonomie, Sicherheitstechnik - AES" von Austrian Standards als Spiegelgremium zuständig und wirkt an den europäischen und internationalen Normungsaktivitäten bei CEN und ISO mit. Eine wichtige Aufgabe dabei ist die Information österreichischer Interessenten über die laufenden Aktivitäten.

 

5. Bibliografie

ÖNORM EN 16897 Exposition am Arbeitsplatz - Charakterisierung ultrafeiner Aerosole/Nanoaerosole - Bestimmung der Anzahlkonzentration mit Kondensationspartikelzählern
ÖNORM EN ISO 28439 Arbeitsplatzatmosphäre - Charakterisierung ultrafeiner Aerosole/Nanoaerosole - Bestimmung der Größenverteilung und Anzahlkonzentration mit differentiellen elektrischen Mobilitätsanalysesystemen
ONR CEN ISO/TS 13830 Nanotechnologien - Leitfaden zur freiwilligen Kennzeichnung für industriell hergestellte Nanoobjekte enthaltende Konsumartikel
ONR CEN ISO/TS 17200 Nanotechnologien - Nanopartikel in Pulverform - Eigenschaften und Messung
ONR CEN ISO/TS 80004 Nanotechnologien - Fachwörterverzeichnis - Teil 1-8

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