WAZ öffnet Pforten

20 Leser erleben im NETZ Nanotechnologie zum Anfassen

Bloß keine Vibrationen: Dr. Ulrich Hagemann (2. v. r.) erklärt den Besuchern Labor und Mikroskopie.

Bloß keine Vibrationen: Dr. Ulrich Hagemann (2. v. r.) erklärt den Besuchern Labor und Mikroskopie.

Foto: Zoltan Leskovar / FUNKE Foto Services

Duisburg.   Im Zentrum für Nanotechnologie der Universität Duisburg-Essen reist Physiker Prof. Axel Lorke mit WAZ-Lesern in die Welt der kleinen Teilchen.

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Zu Beginn fällt direkt der Laptop vom Tisch. „Ein klasse Start“, schmunzelt Prof. Axel Lorke, „aber dank Nanotechnik gar nicht so schlimm.“ Genau um diese Nanotechnik geht es am Dienstag im Nano-Energie-Technik-Zentrum, kurz NETZ, an der Uni Duisburg-Essen auch. 20 Leser begeben sich ein wenig tiefer in die Welt, die heute schon große Teile unseres Lebens bestimmt.

Ohne Nanotechnik kein Smartphone

Unsere Laptops sind dafür ein Beispiel, sagt Lorke. Denn wenn die Nanotechnologie nicht die so genannten „Solid State Drives“ (SSD)-Festplatten hervorgebracht hätte, wäre der Computer nach dem Fauxpas wohl nur noch Schrott: „Zu viele bewegliche Teile.“ Auch Smartphones gäbe es ohne Nanotechnologie nicht. Und die Fernsehindustrie könnte ohne die Nanoforschung nicht mit so klingenden Namen wie „Quantum Dot“ arbeiten, um ihre neuen, hochauflösenden (Nano-)Fernseher zu bewerben.

Aber was genau bedeutet die Vorsilbe „Nano“ denn eigentlich für die Wissenschaft? „Nicht bloß ‚sehr klein‘“, betont Axel Lorke gleich zu Beginn. Als Beispiel zeigt er zunächst Blattgold in 10 Millimeter großen Stücken. Mit dem bloßen Auge zu erkennen: golden. So weit so gut. Zehn Mikrometer kleine Blattgold-Teilchen ist bloß noch eine verschwommene Masse, aber immer noch golden. Die Überraschung steht den Teilnehmern aber ins Gesicht geschrieben, als Lorke zehn Nanometer große Goldpartikel zeigt: knalliges Rot strahlt den WAZ-Lesern entgegen.

Und das sei auch schon der entscheidende Punkt, erklärt der Physiker. „Die Nanowelt bietet uns einen neuen Stellknopf für die Eigenschaften von Materialien.“ Soll heißen: Dem bekannten Periodensystem wird quasi eine Ebene hinzugefügt. Ein und dasselbe Material kann die unterschiedlichsten Eigenschaften haben, steuerbar über die Größe des Materials auf der Nanoebene.

Energie aus Hochofen-Schlacke

Im NETZ gehe es aber nicht bloß um Elektronik, betont Lorke, sondern zum Beispiel auch um Thermoelektrik. Er demonstriert das Feld an den großen Schlacke-Feldern bei Thyssenkrupp-Steel. „Da sind Unmengen an ungenutzter Energie drin.“ Mit einem Gemisch aus Nano-Silizium und Nano-Germanium sind die NETZ-Forscher einer Lösung schon sehr nahe gekommen. „In Zukunft können wir dank solcher Dinge dann vielleicht endlich weg vom Öl.“ Dabei hilft die Interdisziplinarität der Nanoforschung. „Hier arbeiten Physiker, Biologen, Chemiker und weitere Disziplinen zusammen.“

Ölfässer stehen auch im Sytheselabor des NETZ, allerdings werden die mit Nanopartikeln befüllt. „Das ist quasi ein großer Ofen“, erklärt Doktorand Samer Suleiman. Er zeigt den Gästen im dreistöckigen Syntheselabor von der Eingabe des Ausgangsmaterials bis zum Gewinn der Nanopartikel alles, was in seinem Arbeitsalltag so anfällt. Dem Zentrum geht es nicht zuletzt auch darum, die Produktion von Nanopartikeln in industrietauglichen Mengen zu ermöglichen.

Die Qualität der erzeugten Nanopartikel wird im Mikroskopiezentrum überprüft. Riesige Elektronenmikroskope, jedes hat Millionenwert, stehen im Keller auf extradicken Fundamenten. „So stören keine Vibrationen“, erklärt Dr. Ulrich Hagemann. Schon kleinste Wackler machen Bilder im Nanobereich nutzlos. Noch dazu darf die Temperatur in den Räumen während eines Versuchs höchstens um einen Grad abweichen.

Großer Respekt unter den Lesern, als sich die Gruppe für ein gemeinsames Foto vor dem größten Mikroskop im Keller versammelt, Wert: knapp 2,1 Millionen Euro.

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