Nanopartikel in Natur und Technik: Anwendungen und Gefahren

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1 in Natur und Technik: Anwendungen und Gefahren Gerd Ganteför Fachbereich Physik

2 Leben ist Nanotechnologie Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 2

3 Nanotech Moratorium Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 3

4 Aerosole Natürliche Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 4

5 Aerosole Siliziumdioxid: Feinstaub und Ultrafeinstaub Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 5

6 Aerosole Nanosand Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 6

7 Aerosole Bio-Aerosole: Brochosomen Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 7

8 Aerosole Meeresgischt: Kochsalz Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 8

9 Aerosole Ammonium- Sulfat Tröpfchen verbunden mit einem Rußpartikel Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie 9

10 Aerosole Künstliche (ungewollt erzeugt) Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie10

11 Aerosole Ruß Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie11

12 Aerosole Massenanteil Agglomerierte Staub Durchmesser (Nanometer) Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie12

13 Gefahren Gefahren Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie13

14 Gefahren gefährlich wenn: - biopersistent - klein (< 5nm) Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie14

15 Gefahren Nanoparticles and Clusters Eintrittspforten in den Körper - Haut - Magen-Darm-Trakt - Lunge Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie15

16 Gefahren H. F. Krug und P. Wick, Angewandte Chemie 2011, 123, Seiten Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie16

17 Gefahren Nanoparticles and Clusters Fresszelle der Lunge, die versucht, ein Kohlenstoffnanotube zu verdauen. C. A. Poland et al, Nature Nanotechnology Vol. 3, page , 2008 (Fig. 3). Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie17

18 Gefahren Environ Health Perspect July; 112(10): Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie18

19 Gefahren Überblick der in-vitro und in-vivo Ergebnisse Teilchen Krebs Erbgut Anwendungen SiO 2 (> 1000t) nein nein Poliermittel, Gummi, Plastik, Kosmetika,... TiO 2 (> 5000t)?? Zahnpasta, Farben, Sonnencreme, Nahrung... ZnO 2 nein nein Farben, Desinfekt., Sonnencr., Beschicht., Plastik,. Al 2 O 3 nein nein Keramiken, Schleifm., Verbundmaterialien,... Ag nein nein Antibakt.: Strümpfe, Kühlschrank, Verband,... Au nein nein bisher nur Kirchenglas, aber viele Visionen Carb. Black (10Mt) nein nein Pigmente, Verbundmaterialien: e.g. Reifen Nanotubes ja nein Verbundmaterialen C 60 nein nein wenig Cluster?? noch keine Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie19

20 Gefahren Au 55 Teilchen gebunden an Erbsubstanz G. Schmidt, Chem. Soc. Rev Sep;37(9): Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie20

21 Gefahren Übersicht: - sehr effektive Barrieren - Problem: biopersistent & klein Cluster: Für jede Größe und Funktionalisierung müssen Tests durchgeführt werden aber: weniger gefährlich als Viren oder Radioaktivität Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie21

22 Anwendungen Künstliche (absichtlich erzeugt) Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie22

23 Anwendungen Titandioxid in Sonnencreme Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie23

24 Anwendungen Nano-Ton in Plastikflaschen Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie24

25 Anwendungen Silberpartikel auf Gewebe Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie25

26 Zukunft Die Zukunft Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie26

27 Zukunft Cluster Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie27

28 Neue Eigenschaften Opal Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie28

29 Neue Eigenschaften C60 Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie29

30 Neue Eigenschaften Mo 270+/ nm Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie30

31 Neue Eigenschaften Halbleiter 2.5-6nm Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie31

32 Neue Eigenschaften Bleicluster Halbleiter Metall Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie32

33 Das große Problem Kontrolle der Struktur Bandaru P.R., Daraio C., Jin S. & Rao A. M., Nat. Mater Sep;4(9): Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie33

34 ENDE Zusammenfassung - Die Nanotechnologie steht am Anfang - sind überall - Der Körper verfügt über wirksame Barrieren - Nicht gut: biopersistent & klein - Für jeden Cluster sind Tests notwendig - Weniger gefährlich als Viren und Radioaktivität - Große Zukunft: Medizin, Computer,... - Großes Problem: Kontrolle der Struktur Gerd Ganteför Fachbereich Physik Folie34