FACHTHEMA NANOTECHNOLOGIE. Kleine Teilchen ganz groß. Wie Nanotechnologie unsere Welt verändert.
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- Lennart Böhm
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1 FACHTHEMA NANOTECHNOLOGIE Kleine Teilchen ganz groß. Wie Nanotechnologie unsere Welt verändert. F Gerd Ganteför Fachbereich Physik
2 Das Jahrhundert der Nanotechnologie Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 2
3 Der Mensch formt Materie Schabesteine (1,7 Million Jahre) Faustkeil ( Jahre) Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 3
4 Die historische Entwicklung Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 4
5 Die wahre Meisterin der Nanotechnologie: Die Natur Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 5
6 Nanovisionen Der Film: Mikrotubuli und Transportproteine Mikrotubuli: röhrenförmige Proteinfilamente (Durchmesser 20nm) Die Tubulin-Einheiten werden ständig angebaut und auch wieder depolymerisiert. Die Mikrotubuli dienen auch als Transportstraßen für Kinesin-Moleküle. Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 6
7 Nanovisionen Der Film: Ribosom liest m-rna Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 7
8 Nanovisionen Der Film: The InnerLife ofa Cell Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 8
9 Beispiele heutiger Anwendungen Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 9
10 Nano-Ton in PET- Flaschen 150 nm Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie10
11 Silberpartikel in Kleidung 200 nm Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie11
12 Nanovisionen: Computer Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie12
13 16 TByte Speicherchip (Stand 2012) Flash-Speicherchip Megabyte, 1,5 cm x Die Bibel 1 Bit: 34x34 Nanometern. Methode: Photolithografie 20nm Prozess Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie13
14 Nanotubes: Bausteine 3-dimensionaler Prozessoren Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie14
15 Die Zukunft der Computer nach Kurzweil Rechenoperationen pro Sekunde pro 1000 Euro Alle Menschen Mensch Maus Insekt Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie15
16 Nanovisionen: Energie Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie16
17 Speicherung Lithiumionenbatterie (E-Bike) Energie 0,4 kwh Preis 400 Euro für Auto voller Tank 60 Liter = 600 kwh Wirkungsgrad 33% = 200 kwh Gewicht 1,3 Tonnen Volumen 1,5 m 3 Kosten Euro Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie17
18 Nanotechnologie ENERGIE KLIMA NANO Super-SuperKondensatoren? Kohlenstoff-Nanotubes. beschichtet mit Rutheniumoxid Kapazität 100 mal höher als konventionelle Superkondensatoren. Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie18
19 Nanovisionen: Klima Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie19
20 Prognosen Energieverbrauch BGR IEA Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie20
21 Die Energiewende könnte global scheitern 3 Gründe -Kosten - Speichermöglichkeiten -zu langsam Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie21
22 Plan B für das Klima Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie22
23 Sulfat- Aerosole Elektronenmikroskopische Aufnahme eines großes Ammoniumsulfat- Aerosolpartikels, das an einem agglomerierten Rußpartikel haftet. Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie23
24 Wolken entlang Schifffahrts -routen Niedrigliegende Stratocumulus- Wolken bedecken etwa 30% der Meeresfläche Eine 2% Erhöhung ihrer Albedo würde einem Klimaantrieb von 4 W/m² entsprechen. (Latham 2002) Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie24
25 Nanovisionen: Militär Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie25
26 Nanodrohne Vision eines flugfähigen Aufklärungs- und Angriffs- Roboters. Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie26
27 Nanogefahren: Nanopartikel Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie27
28 Siliziumdioxid Mikro- und Nanopartikel Sandsturm in der Sahara Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie28
29 Wirklich gefährliche Nanopartikel Viren, die sich auf die Membran einer Bakterie geheftet haben. Die DNS-Moleküle, die in die Zelle injiziert wurden, sind nicht sichtbar. Die Zelle hat bereits mit der Produktion von neuen Viren begonnen (dunkle Flecken im Innern). Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie29
30 Nanovisionen: Medizin Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie30
31 Nanovisionen Wo liegen die Grenzen der Bio-Nanotechnologie? Mögliche Entwicklungen: Krebs wird besiegt werden Blinde werden sehen können Lahme werden gehen können Ersatz-Organe aus körpereigenem Gewebe Superblut Genetische Kontrolle der Persönlichkeit Gedankenlesen Maschinenunterstützte Biofunktionen Kontrolle der Lebenserwartung? Nervenzelle wächst auf Computerchip Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie31
32 Nano-Visionen für die Zukunft: Medizin Heilung auch der Krankheiten der Nanoebene Reparatur von Nervenleitungen nachwachsende Organe/Gliedmaßen Kontrolle der Lebenserwartung Computer Energie Klima Weitestgehende Automatisierung Bild- und Spracherkennung Perfekte Überwachungsgesellschaft Künstliche Intelligenz Effizienz, Speicherung Klimakontrolle durch Nanopartikel und vieles andere mehr. Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie32
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