Sand mit Nansolid™ behandelt - Nanotechnologie


High-Tech – wie Sand am Meer

Nanotechnik

Stellen Sie sich vor, dass eine Ressource in unbegrenzter Menge vorhanden ist, die Sie für ein Innovationsprodukt benötigen: Quarzsand. Dieser Rohstoff ist die Basis für eine heroische Nanotechnologie, den Chemiker als Siliciumdioxid (SiO2) bezeichnen. Nach der Verwandlung dieses Rohstoffs im Sol-Gel-Verfahren können wir ihn im alltäglichen Sprachgebrauch auch „flüssiges Glas“ nennen.

Schnell wird klar: Glas umschließt Feuchtigkeit, schirmt ab, schützt. Siliciumdioxid in unserer modifizierten Form mit Nansolid™ geht noch weiter und ist semipermeabel: es bleibt atmungsaktiv nach außen und wasserabweisend nach innen. Ausgereifte Nanotechnologie macht dies möglich.

Nanotechnologie, oft auch Nanotechnik genannt (altgriechisch ‚Zwerg‘), ist revolutionär. Die künftigen Fortschritte der Nanotechnologie entscheiden mit über die weitere Entwicklung zukunftsträchtiger Branchen. Für das Bundesministerium für Bildung und Forschung gilt sie als Zukunfts- bzw. Schlüsseltechnologie schlechthin. Das Motto der Nanotechnologie lautet "immer kleiner, immer schneller, immer effizienter". Die Nanotechnologie nutzt neuartige Reaktionen allerkleinster Strukturen im Bereich weniger Nanometer. Es handelt sich hier um eine Größenordnung vom Einzel-Atom bis zu einer Strukturgröße von 100 Nanometern (nm). Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter (10−9 m)! Xpertco nutzt für die Nansolid™-Produkte somit eine hoch-innovative Technologie zur Nanoversiegelung.

Teile so klein wie ein Atom

Diese Größenordnung bezeichnet einen neuzeitlichen Grenzbereich der klassischen Physik. Streng genommen verwendet die Nanotechnologie Objekte und Strukturen, die kleiner als 100 Nanometer sind. Fachleute sprechen daher auch von der Quantenphysik, die auf die Theorien und Modelle (Quantenhypothese) von Max Planck um 1900 zurückgeht. In diesem Bereich kleinster Größen von Oberflächeneigenschaften gegenüber den Volumeneigenschaften der Materialien spielen quantenphysikalische Effekte eine große Rolle. Mit den Mitteln der klassischen Physik sind diese Effekte nur unzureichend oder gar nicht mehr zu beschreiben.

Nanotechnologie ist in diesem Zusammenhang der Umbau von Materialien – entweder Atom für Atom oder Molekül für Molekül. Das beinhaltet, dass die kritischen Eigenschaften von Materialien im Nanometerbereich liegen können, und dass diese Materialien aus einzelnen Atomen bzw. Molekülen erschaffen werden. Wir sprechen hier also von kleinstmöglichen Bausteinen, die man sich vorstellen kann! Deshalb verwundert nicht, dass die Herstellung von Nanomaterialien auch auf chemischem Wege eine immense Bedeutung hat.

Deutsche Studie beweist Ungefährlichkeit

Kritische Befürchtungen, Nanomaterialien könnten gefährlich sein, wurden durch eine aktuelle deutsche Studie aus 2013 von der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA) und des Fraunhofer-Instituts für Toxikologie und Experimentelle Medizin (ITEM) entkräftet. Die Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin schreibt dazu in ihrer Pressemitteilung vom 10.10.2013: „Der BAuA-Forschungsbericht belegt, dass die Oberflächenmodifikation eines Nanomaterials nicht immer einen bedeutenden Einfluss auf die Schädlichkeit des Stoffes nach dem Einatmen hat. Die Experten untersuchten in Experimenten verschiedene Standardformen des Nanomaterials Titandioxid und verglichen die Ergebnisse miteinander. Ein weiteres Resultat ist, dass die eingeatmeten Partikel nur in geringsten Mengen in Lungengewebszellen aufgenommen wurden. Dies zeigt, dass Nanopartikel Zellmembranen nicht grundsätzlich leicht durchwandern, was eine verbreitete Sorge ist. Somit stellen sie nicht in dem Ausmaß Gesundheitsgefahren durch eine Aufnahme in den Körper dar, wie bisher angenommen. Für den Arbeitsschutz bedeuten die Ergebnisse ebenfalls eine Entlastung in der Praxis, da die gesundheitliche Relevanz der Oberflächenmodifikation von Nanomaterialien nun besser einzuordnen ist.“

Vorbild ist die Natur

Die Natur ist der eigentliche Ideengeber und „Produzent“ von Effekten wie sie viele Nanotechnologien nutzen. An Fliegenbeinen finden sich nanometergroße Haare, die es der Fliege ermöglichen, an Decken und Wänden laufen zu können. Oft zitiert wird im Hinblick auf die Nanotechnologie auch der Lotuseffekt. Damit sind die feinen Nanostrukturen der Lotosblume gemeint, die dafür sorgen, dass Wasser auf ihren Blättern abperlt und die Haftung von Schmutzpartikeln minimiert wird. Im Kalk von Muschelschalen sind organische und anorganische Stoffe im Nanobereich so eng beisammen, dass Muschelschalen extrem robust sind. Menschliche Knochen verfügen über den gleichen Effekt.

Siliciumdioxid als Basis

Die XPERTCO Innovationen der Nansolid™ Produktfamilie sind in der Oberflächenphysik und Oberflächenchemie angesiedelt. Basis für die Herstellung dieser High-Tech Produkte ist Siliciumdioxid (SiO2). Ein Großteil der Sandvorkommen dieser Erde besteht aus Siliciumdioxid – genau genommen aus Quarz. Auf Grund seiner Härte und seiner chemischen Resistenz ist er besonders verwitterungsbeständig. Siliciumdioxid ist deshalb zum Beispiel auch der Hauptbestandteil aller Quarzgläser. Als ungiftiger Bestandteil wird es in der Pharmazie ebenso eingesetzt wie in hochwertigen kosmetischen Produkten. In der Lebensmittelherstellung nutzt man es z. B. bei der Bierklärung und als Putzhilfe in der Zahnpasta. SiO2 ist uns Menschen also bereits seit vielen Jahren mehr vertraut, ohne dass es uns bewusst war.

Vorteile von Nansolid™ Produkten

Lesen mehr über die Vorteile unserer auf Siliziumdioxid basierenden Technologie unter Oberflächenversiegelung mit Nansolid-Produkten.