FACHTHEMA NANOTECHNOLOGIE Kleine Teilchen ganz groß. Wie Nanotechnologie unsere Welt verändert. F Gerd Ganteför Fachbereich Physik
Das Jahrhundert der Nanotechnologie Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie 2
Der Mensch formt Materie Schabesteine (1,7 Million Jahre) Faustkeil (200 000 Jahre) Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie 3
Die historische Entwicklung Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie 4
Die wahre Meisterin der Nanotechnologie: Die Natur Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie 5
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 27.05.2014 Folie 6
Nanovisionen Der Film: Ribosom liest m-rna Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie 7
Nanovisionen Der Film: The InnerLife ofa Cell http://www.studiodaily.com/main/technique/tprojects/6850.html Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie 8
Beispiele heutiger Anwendungen Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie 9
Nano-Ton in PET- Flaschen 150 nm Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie10
Silberpartikel in Kleidung 200 nm Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie11
Nanovisionen: Computer Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie12
16 TByte Speicherchip (Stand 2012) Flash-Speicherchip 16 000 Megabyte, 1,5 cm 2. 5600 x Die Bibel 1 Bit: 34x34 Nanometern. Methode: Photolithografie 20nm Prozess Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie13
Nanotubes: Bausteine 3-dimensionaler Prozessoren Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie14
Die Zukunft der Computer nach Kurzweil Rechenoperationen pro Sekunde pro 1000 Euro 10 60 10 50 10 40 10 30 10 20 10 10 1 10-10 Alle Menschen Mensch Maus Insekt 1900 1950 2000 2050 2100 Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie15
Nanovisionen: Energie Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie16
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 200 000 Euro Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie17
Nanotechnologie ENERGIE KLIMA NANO Super-SuperKondensatoren? Kohlenstoff-Nanotubes. beschichtet mit Rutheniumoxid Kapazität 100 mal höher als konventionelle Superkondensatoren. Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie18
Nanovisionen: Klima Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie19
Prognosen Energieverbrauch BGR IEA Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie20
Die Energiewende könnte global scheitern 3 Gründe -Kosten - Speichermöglichkeiten -zu langsam Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie21
Plan B für das Klima Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie22
Sulfat- Aerosole Elektronenmikroskopische Aufnahme eines großes Ammoniumsulfat- Aerosolpartikels, das an einem agglomerierten Rußpartikel haftet. Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie23
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 27.05.2014 Folie24
Nanovisionen: Militär Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie25
Nanodrohne Vision eines flugfähigen Aufklärungs- und Angriffs- Roboters. Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie26
Nanogefahren: Nanopartikel Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie27
Siliziumdioxid Mikro- und Nanopartikel Sandsturm in der Sahara Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie28
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 27.05.2014 Folie29
Nanovisionen: Medizin Gerd Ganteför Fachbereich Physik 27.05.2014 Folie30
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 27.05.2014 Folie31
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 27.05.2014 Folie32