Stephan Berger Dr. Christian d Hondt freier Wissenschaftler (ex Syngenta)
sich Gedanken machen Gednkenbild
Ablauf Einleitung, allg. Informationen zum Thema Nanotechnologie Stephan Berger, Strickhof/SVLT Nanotechnologie im Agribusiness: Chancen und Potential Dr. Christian d Hondt, freier Wissenschaftler (ex Syngenta, Leiter Globale Produkte-Umweltsicherheit) Nanotechnologie: Kleine Strukturen - grosses Diskussion Risiko? / Berger Apéro Stephan
Ablauf Einleitung Was ist Nano? Was heisst Nano? Wie funktioniert diese Technologie? Nanotechologie im Alltag Nano-Food in der Landwirtschaft Risiken dieser Technologie Schlussfolgerungen
Einführung Wissenschaft, welche noch nicht strikt definiert ist! Sammelbegriff für eine breite Auswahl von Technologien, die sich der Erforschung, Bearbeitung und Produktion von Gegenständen und Strukturen widmen, die kleiner als 100 Nanometer sind.
Einleitung Beispiele von Anwendungsbereichen: Forschung (Bau von Solarzellen und Speicherorgane) Kosmetik Medizin Baugewerbe
Einleitung Anwendungsbereiche in der Landwirtschaft und Ernährung Gesundheitszustand durch Nahrungsmittel verbessern
Was heisst Nano? (Nano = Zwerg) 1 Nanometer (nm) = 10-9 m 1 nm ist 0.000000001 m oder ein Milliardstel eines Meters. Nanotechnologie befasst sich mit Partikeln von 1-100 nm
Was heisst Nano? Verhältnis der Erde zum Apfel ist gleich wie das Verhältnis vom Apfel zu Nanostrukturen!
Was heisst Nano? c
Was heisst Nano? Ein Nano ist ca. 20 000 mal dünner als ein menschliches Haar! Ziel: Herstellung neuer Materialien, Techniken, Systemen mit neuen Eigenschaften
Wie funktioniert das??
Wie funktioniert das??
Wie funktioniert das??
Wie funktioniert das??
Fazit vom Beispiel Macht man Gegenstände aus einem bestimmten Material kleiner und kleiner, können sich die Eigenschaften radikal ändern. Je kleiner desto anders! am Beispiel Hautschutz
..am Beispiel Aluminium und Gold
..am Beispiel Gold und Aluminium Aluminium als Getränkedose ist harmlos produziert man Aluminium als nanometergrosse Partikel wird ein explosiver Stoff daraus ein Ehering aus Gold ist gelb Nanopartikel aus Gold sind aber rot
..am Beispiel Farbe Durchmesser 2.5 nm = grün Durchmesser 5 nm = rot
Zahl der Atome an der Oberfläche nimmt mit abnehmendem Durchmesser stark zu!
Nanostrukturen
Nanokapseln mit Nanochip
Buckyball Transport von Wirkstoffen zum Zielort, Anwendungen: Sonnencrème Medizin geplant ist auch der Einsatz in Solarzellen mit hohem Wirkungsgrad
Nanokapseln Träger von Wirkstoffen (z.b. Insulin), Anwendungen: Pflanzenschutz: eingebettete Nanoemulsion, welche Zellmembranen durchdringen können mit integrierten Nanochips ist eine Kommunikation (Pflanze-Computer) möglich
Nanotechnologie (n) Rasterkraftmikroskop Makro-, Mikro-, Nanowelt Aus sehr kleinen Teilchen werden in der Mühle winzig kleine Teilchen, sprich Nanoteilchen Hochdruck, Stromstoss, Laserblitz
Natur macht es vor! Nanopartikel auf natürliche Weise (Wasser, Luft) sind überall um uns herum Nanopartikel werden heute bewusst aus nanoskaligen Stoffen hergestellt (synthetische Herstellung)
Nano im Alltag Beispiele Versiegelungen verbreitet sind Versiegelungen auf Gebrauchsgegenständen Selbstreinigende Fenster, Gebäudefassaden, Autolacke Wasser perlt ab und Schmutz kann nicht haften
Nano im Alltag Beispiele Verbundwerkstoffe
Nano im Alltag Krawatte Textilien, allg. Materialien antibakteriell, geruchfrei Vitamine in Nanopartikelgrösse wenn sie klein sind resultiert eine grössere Oberfläche, lösen sich besser auf und sind effektiver
Nanotechnologie in der Lebensmittelindustrie, Nano-Food Stillschweigende Anwendungsformen um Vorteile gegenüber der Konkurrenz beizubehalten um Konsumenten/innen nicht zu verunsichern
Nanotechnologie in der Lebensmittelindustrie, Nano-Food. wird wenig kommuniziert Lebensmittelzusatzstoffe Haltbarkeit, Geschmack, Aussehen Nahrungsergänzungsmittel Wirk- und Nährstoffe
Nanotechnologie in der Lebensmittelindustrie, Nano-Food Produkt: die Haltbarkeit verlängern Qualität verbessern, gesündere Lebensmittel USA: hauchdünne Nanoüberzüge auf Lebensmitteln Schutz vor äusseren Einflüssen jeglicher Art Haltbarkeit verlängern
Nanotechnologie in der Lebensmittelindustrie, Nano-Food Verpackung: mit eingearbeiteten Nanopartikel Haltbarkeit verlängern
Nanotechnologie in der Lebensmittelindustrie, Nano-Food Verpackung: die kommunizieren (intelligente Packungen) wechseln die Farbe, wenn Inhalt verdorben ist sichere Verpackungen (strapazierfähiger) Ziel: die Haltbarkeit verlängern Qualität halten
Anwendung der NT in der Landwirtschaft Materialien, für starke, aber leichtgewichtige Konstruktionen.. zu teuer?! Produktionsmittel Pflanzenschutzmittel Bodenverdichter gegen Erosionen Dünger
NANO-Pestizide Vorteile: reduzierter Gebrauch von traditionellen Pestiziden Bessere Verteilung, Vernichtungskapazität Besser wasserlöslich Langanhaltende Wirkung Direkt in die Zelle keine Auswaschung Magnetisch gesteuerte Kapseln aus der Ferne kontrollierbar
Anwendung der NT in der Landwirtschaft Überwachung und Steuerung mittels Sensoren c
Anwendung der NT in der Landwirtschaft Ungeahnte Möglichkeiten in Pflanzenbau und Tierhaltung: Pflanzenschutz Düngetechnik Herdenüberwachung: Krankendiagnostik, Behandlung Bodenbewirtschaftung
Anwendung der NT in der Landwirtschaft Smart-Dust = intelligenter Staub Beispiel Getreide: Stickstoffgabe (Nanokapslen) Smart-Dust regelt Verbrauch punktuell Sensoren messen Chlorophyll Stickstoffdosierung im Optimum Ziel der Forschungsprojekte: teure Produktionsmittel im Optimum einsetzen
Risiken Partikel können bis in die Lungebläschen vordringen und sich über den Blutkreislauf in allen Organen anreichern kleinere Partikel können allenfalls durch die Haut aufgenommen werden
Risiken Lebensmittel Natur Langfristige Folgen sind nicht bekannt!! Nebenwirkungen auf Mensch Umwelt Lebensraum
Akzeptanz der Öffentlichkeit? Bevölkerung weiss wenig über NT NT wird kritisch wahrgenommen, aber nicht grundsätzlich abgelehnt (vor allem Medizin) Vorbehalte für NT im Lebensmittelbereich Forderung nach einer Produktedeklaration (Konsument kann selbst mit Risiko umgehen)
Produktdeklaration Forschung und Entwicklung Industrie Sie gehen davon aus, dass der Begriff Nano in der Bevölkerung negative Assoziationen auslöst Sie wünschen Selbstkontrolle
Aktionsplan Umsetzung Aktionsplan z.b. Vorsorgeraster Sicherheitsraster Wegleitung für Industrie und Konsumenten zum Umgang mit Nanomaterialien Moratorium in einigen Ländern für Nanomaterialien Schweiz
Schlussfolgerungen Anwendungen sind noch in den Anfängen oder erst als Konzepte vorhanden, deren Nutzen in der Praxis noch nachzuweisen ist Zweifellos werden die Nanotechnologien die Landwirtschaft beeinflussen Ständig neue Entwicklungen in den Nanotechnologien neue Erkenntnisse.. neue Möglichkeiten für Anwendungen im Agrarbereich
Bedeutung der Nanotechnologie für die Bauern Dringend gefragt: harmonisierte Definition wirksame Regelungen, die mögliche Risiken hinreichend sicher ausschliessen Nano in der Lebensmittelindustrie Deklaration Nano-free Produkte Aufschwung regionaler Produkte