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Posts Tagged ‘Nanotechnologie’

nano-184187_1280Nanomaterialien haben längst Einzug in den Alltag gehalten. Ob als Bestandteil von Sonnencreme, im Handyakku, als Textilbeschichtung oder beim Einsatz in der Pharmazie, die besonderen Eigenschaften der winzigen Teilchen machen manches moderne Produkt überhaupt erst möglich. Dennoch flammen in der Öffentlichkeit immer wieder Diskussionen über die Sicherheit von Nanomaterialien auf. Die Wissensplattform „DaNa“ hat sich seit Jahren zur Aufgabe gemacht, zuverlässige Informationen über verschiedene Nanomaterialien, ihren Einsatz und ihre Auswirkungen auf Mensch und Umwelt zur Verfügung zu stellen. In diesem Kontext hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung nun eine neue Broschüre „Nanomaterialien im Alltag“ herausgegeben. Sie beschreibt nicht nur allgemeinverständlich, warum „nano“ so besonders ist und in welchen Produkten Nanomaterialien zu finden sind. Auch Forscher kommen zu Wort: In Kurzinterviews erklären sie u.a., warum es so schwierig ist, die Exposition zu messen, welche Rückschlüsse Tests an Zellkulturen auf die Wirkung im Körper zulassen, wie sich Carbon-Nanotubes in der Produktion gefahrlos einsetzen lassen oder wie man Nanopartikel im Körper aufspürt. Auch Informationen zur Risikobewertung und zur Regulierung von Nanomaterialien finden sich in der Publikation.

Die Broschüre kann unter https://www.bmbf.de/pub/Nanomaterialien_im_Alltag.pdf kostenfrei heruntergeladen werden.

Informieren Sie sich über die aktuellsten Erkenntnisse aus der Nanotoxikologie-Forschung und treffen Sie internationale Experten bei der NanoTox 2018 – 9th International Conference on Nanotoxicology, 18. – 21. September 2018. Mehr unter http://nanotox2018.org/

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NWCD STD global Good VersionTrotz verbesserter Therapiemethoden bleibt Krebs eine der häufigsten Todesursachen. Kann die Nanomedizin das grundlegend ändern? Klar ist, dass sie neue Wege für die Diagnose und die Behandlung von Krebserkrankungen eröffnet. Bei einer Pressekonferenz anlässlich des weltweiten Nano World Cancer Day 2016 stellen Mediziner und Unternehmen im DECHEMA-Haus in Frankfurt die neuesten Fortschritte vor.

2012 sind 8 Millionen Menschen an Krebs gestorben und es wird erwartet, dass sich diese Zahl in den nächsten 20 Jahren um 70 % erhöht. Trotz verbesserter Diagnostik und Therapiemethoden sterben aber immer noch 50 % der Patienten. Der NanoWorld Cancer Day soll verdeutlichen, welche erfolgversprechenden Ansatzpunkte die Nanomedizin bietet, diese Zahlen zu reduzieren.

Unter Nanomedizin versteht man den Einsatz von Nanotechnologien in der Diagnose und Behandlung von Krankheiten. Erste erfolgreiche Ansätze basieren darauf, dass Nanomaterialien die aktiven Wirkstoffe im Körper direkt zum Behandlungsort transportieren. So wirken die Medikamente gezielt auf Tumorzellen, Nebenwirkungen lassen sich verringern. Auch bei Strahlenbehandlungen können Nanomarker dafür sorgen, dass die Wirkung sich auf die Krebszellen konzentriert und das gesunde Gewebe weniger belastet wird. (mehr …)

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Magenesium - ein beliebter Werkstoff [„Magnesium-products“. Firetwister. Lizenziert unter CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons ]

Magenesium – ein beliebter Werkstoff [„Magnesium-products“. Firetwister. Lizenziert unter CC BY-SA 3.0 über Wikimedia Commons ]

Magnesium ist mit einer Dichte von etwa 1,74 g/cm3 das Leichtgewicht unter den metallischen Werkstoffen. Es ist rund ein Drittel leichter als Aluminium und deshalb als Konstruktionswerkstoff im Leichtbau sehr gefragt. Besonders in der Automobil- und Luftfahrtindustrie, wo stete Verbesserungen bei Energieeffizienz und Wirtschaftlichkeit im Vordergrund stehen, bieten sich viele Einsatzmöglichkeiten. Magnesium ist allerdings nicht nur das leichteste, sondern auch das chemisch reaktivste Konstruktionsmetall. Damit ist sein Einsatz stark eingeschränkt, denn die Oberfläche muss durch geeignete Technologien vor Korrosion geschützt werden. Das verursacht zusätzlichen Aufwand und Kosten, die den Gewichtsvorteil wieder zunichtemachen.

Wissenschaftler des DECHEMA-Forschungsinstituts entwickeln deshalb gemeinsam mit Kollegen von der Universität Paderborn eine neuartige, kosteneffiziente und umweltverträgliche Oberflächentechnologie für den Korrosionsschutz von Magnesium-Legierungen. Dabei wird mit Hilfe von Hochleistungsultraschall auf der Magnesiumoberfläche eine schützende Oxidschicht mit selbstheilenden Eigenschaften erzeugt. Der Ultraschall verursacht Kavitationsblasen, die beim Bersten lokale Drücke von mehreren hundert bar und Temperaturen von einigen tausend Kelvin hervorrufen. Dadurch bildet sich auf der Magnesiumoberfläche eine poröse schwammartige Struktur, die fest mit dem Grundmaterial verbunden ist. Wenn es gelingt, bestimmte Porengrößen zu erzeugen, können darin mit Inhibitoren beladene Nanopartikel eingebaut werden. Alternativ können auch anorganische Inhibitoren, beispielsweise Seltenerdmetalle, direkt in die wachsende Oxidschicht eingebaut werden. Bei Beschädigung der Schicht werden an den betroffenen Stellen die Inhibitoren auf kontrollierte Weise freigesetzt und verhindern den Korrosionsprozess, indem sie eine neue schützende Deckschicht bilden.

Mehr zum IGF-Projekt 18267 N Korrosionsschutz für Magnesiumknetlegierungen durch ultraschallgestütztes Wachstum von selbstheilenden Oxidschichten

 

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Vision: Das Light Car-Konzept der Firma EDAG (Foto: EDAG Group)

Multi-Material-Design ist nach Ansicht von Experten ein internationaler Megatrend. Dabei wird für jedes einzelne Bauteil das am besten geeignete Material verwendet; Faktoren sind unter anderem das Gewicht, die Funktion, die Herstellbarkeit und die Kosten. Was einfach klingt, zieht neue Fragestellungen nach sich: Wie können die Einzelteile aus unterschiedlichsten Materialien kostengünstig und haltbar zusammengefügt werden? Moderne Klebstoffe sorgen nicht nur für guten Zusammenhalt; sie verhindern durch die Isolierung zwischen verschiedenen Metallen Korrosionsschäden und können außerdem mit Zusatzfunktionen ausgestattet werden. Für Kühlvorrichtungen sind zum Beispiel Klebstoffe im Einsatz, die wärmeleitend sind, in der Elektronikindustrie kommen elektrisch leitende Klebstoffe zum Zuge.

Beide Eigenschaften werden vor allem durch Additive beeinflusst, in dem zum Beispiel leitende Metalle zugesetzt werden. Durch die Auswahl des richtigen Zusatzes lassen sich auch Klebstoffe entwickeln, die Wärme leiten, aber keinen Strom. Die Herstellung von Klebstoffen mit genau definierten Eigenschaften ist das Ziel eines Projekts der Industriellen Gemeinschaftsforschung, das derzeit am Fraunhofer IFAM läuft. Dabei wird die Wirkung von Kohlenstoff-Nanoröhren als Klebstoff-Additiv untersucht. Die sogenannten Carbon Nanotubes mit Durchmessern im Nanometerbereich und Längen von ca. 2 bis 50 Mikrometern sind deshalb so interessant, weil sie Wärme und elektrischen Strom außerordentlich gut leiten und gleichzeitig die Festigkeit des Klebstoffs deutlich erhöhen können. Die Einbindung der Carbon-Nanotubes in die Klebstoff-Polymermatrix wirft jedoch bisher wegen der unreaktiven Oberfläche der Carbon Nanotubes und Ihrer Bündelung noch Probleme auf. Deshalb werden im Rahmen des Projektes Kohlenstoff-Nanoröhren gezielt chemisch verändert. Durch diese Funktionalisierung sollen die Oberflächeneigenschaften so angepasst werden, dass sich die Röhrchen gut in den Klebstoff einmischen lassen und sich mit diesem verbinden. Für die Funktionalisierung wird ein

Atmosphären-Druck-Plasma verwendet, also ein Verfahren, dass sich später auch im technischen Maßstab in der Produktion einsetzen lässt. Die Ergebnisse des Projekts sind für alle Anwender von Klebtechnik von Bedeutung, vom Autobauer bis zum Elektronikhersteller.

Mehr zum Projekt

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