Solarzellen aus dem Drucker

Auf Einladung der Sonntagsgesellschaft hat Pierangelo Gröning, Leiter des Forschungsschwerpunkts «nanostrukturierte Materialien» bei der EMPA, über Nanotechnologie referiert. Im Podium kamen auch mögliche Schattenseiten zur Sprache.

Matthias Giger
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Pierangelo Gröning (rechts) ist Leiter des Forschungsschwerpunkts «nanostrukturierte Materialien» bei der EMPA. Er gab im Thurpark Einblicke in die Welt der Nanotechnologie. Stephan K. Haller (links) moderierte das Podium im Anschluss an das Referat. (Bilder: Matthias Giger)

Pierangelo Gröning (rechts) ist Leiter des Forschungsschwerpunkts «nanostrukturierte Materialien» bei der EMPA. Er gab im Thurpark Einblicke in die Welt der Nanotechnologie. Stephan K. Haller (links) moderierte das Podium im Anschluss an das Referat. (Bilder: Matthias Giger)

Wattwil. Ein Nanometer umfasst sieben Atome. Mit der Nanotechnologie arbeitet der Mensch an der Grenze des Möglichen. «Kleiner geht es nicht mehr», sagte Pierangelo Gröning. Der Forscher leitet bei der Eidgenössischen Materialprüfanstalt (EMPA) den Forschungsschwerpunkt «nanostrukturierte Materialien» und ist Mitglied der Kommission für Nanotechnologie der Schweizerischen Akademie der Wissenschaften. Im Thurpark referierte er auf Einladung der Sonntagsgesellschaft zum Thema Nanotechnologie.

Ebene der perfekten Strukturen

Auf der Ebene der Nanometer sind die Strukturen der Materialien in geometrischen Mustern nahezu perfekt geordnet. «Auf dieser Ebene nimmt die Nanotechnologie Änderungen vor, um die Eigenschaften von Oberflächen und Stoffen zu optimieren», erläuterte Pierangelo Gröning. In der Kleinheit liegen mehrere Vorteile. Je kleiner die Strukturen, desto höher ist der Wirkungsgrad der Oberfläche und desto effizienter ist der Stoff. «Das ermöglicht eine schonendere Nutzung von Rohstoffen», machte Pierangelo Gröning deutlich. Als Beispiel nannte er Solarzellen, die sich ähnlich einer Zeitung auf ein Trägermaterial aufdrucken lassen. Bei einem ersten Versuch habe man bereits einen Effizienzgrad von 7,5 Prozent erhalten. «Das ist fast so gut wie bei herkömmlichen Solarzellen». Auch kleinste Zahnradsysteme würden sich aus einem Block fräsen lassen und müssten daher nicht zusammengesetzt werden.

Auch in der Medizin öffnet die Nanotechnologie viele Möglichkeiten. So würden beispielsweise Hirntumore mittels Nanotechnologie therapiert. Hierzu werden kleinste magnetische Nanopartikel direkt ins Tumorgewebe gespritzt. Mittels eines Magnets würden diese dann in Schwingung gebracht, der Tumor dadurch auf 49 Grad Celsius erwärmt, was bewirkt, dass der Tumor abstirbt.

Nanotechnologie im Mittelalter

Gröning wies darauf hin, dass Stoffe auf der Ebene der Nanoteile mit unterschiedlicher Grösse unterschiedliche Eigenschaften besitzen. So unterscheiden sich Nanoteilchen unterschiedlicher Grösse in der Farbe. Die Farben der Kirchenfenster seien so ein Beispiel. Die Kunsthandwerker hätten also, ohne es zu wissen, im Mittelalter bereits Nanotechnologie angewandt. Den Effekt dahinter kenne man erst seit wenigen Jahren, so Pierangelo Gröning. Anders als auf chemischen Stoffen beruhende Farben würden jene von Kirchenfenstern nie verblassen.

Schattenseiten der Technologie

Im Podium sagte Reallehrer und Wattwiler Gemeinderat Ruedi Sterzing, die Technologie würde ihm keine Angst machen. Er fürchte sich vor dem Menschen. Er äusserte die Sorge, dass die Gier nach Profit den seriösen Umgang mit der Nanotechnologie aus den Angeln heben könnte. Karl Knop, Präsident der Kommission für Nanotechnologie, sagte, er habe sich stark mit den Risiken befasst. Der Bundesrat habe das Problem angepackt und die Risiken früh definiert. Das grösste Risiko gehe vom Einatmen von Nanopartikeln aus, die in der Luft schweben – Stichwort: Feinstaub. Mit einer Zigarette nehme man aber weit mehr Nanopartikel auf als jemand, der sich in einer von Nanopartikeln umgebenen Umwelt befinde und transportiere die vielen Schadstoffe direkt in die Lunge. In der Industrie, wo grosse Mengen an Nanopartikeln herum schweben, würden strikte Vorschriften der Arbeitssicherheit gelten. Karl Knop gab Ruedi Sterzing aber recht. Es sei wichtig, dass man die Diskussion über die negativen Aspekte der Nanotechnologie frühzeitig beginne.

Diskutiert wurde im Podium auch die Deklaration von Stoffen, Produkten oder Lebensmitteln, die mit Nanotechnologie bearbeitet wurden. Dies sei nicht einfach zu bewerkstelligen, meinte Karl Knop. Man müsste zuerst klar definieren können, was ein Nanopartikel ist. «Jeder Bremsvorgang mit Bremsscheiben produziert Nanopartikel», verdeutlichte er.

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