Nanomaterialien:
Werkstoffe aus Nanopartikeln
Nanopartikel kann man sich wie winzige "Steinchen" vorstellen, die nur aus wenigen Atomen bestehen. Je kleiner ein Partikel ist, desto höher ist sein Anteil an Atomen auf der Oberfläche. Diese Oberflächenatome haben ganz andere elektronische und chemische Eigenschaften als Atome im Inneren eines Festkörpers. Materialien aus Nanopartikeln können dadurch ganz andere mechanische, elektronische, chemische oder optische Eigenschaften haben als das Vollmaterial. In vielen Fällen lassen sich diese Materialeigenschaften sogar über die Wahl der Partikelgröße variieren und man kann mit ihnen ganz neue Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften entwickeln: hart, weich, elektrisch leitfähig, leuchtend, durchsichtig, magnetisch, leicht zu säubern, nicht rostend und vieles mehr.

Exponat "Titandioxid-Nanopartikel – der Rohstoff"

In diesem Glas befinden sich TiO2-Nanopartikel mit einem Durchmesser von kleiner als 10 Nanometer. Wenn man das Glas schüttelt, verhält sich die Substanz nicht wie Pulver, sondern wie eine Flüssigkeit.

Anwendung: Diese Nanopartikel sind der Rohstoff für zahlreiche Anwendungen. Das derzeit bekannteste Anwendungsbeispiel ist Sonnenschutzcreme.

ItN Nanovation AG
Untertürkheimer Straße 25, 66117 Saarbrücke
Internet: http://www.itn-nanovation.com

Exponat "Goldtinte - Nanoskaliges Gold"

Die ca. 80 Nanometer großen Gold-Nanopartikel verleihen der sonst farblosen Flüssigkeit eine tiefrote Farbe, die allein aufgrund der Größe der Gold-Nanopartikel zustande kommt.

Anwendung: Rubinglas (rotes Glas), Gold-Tinte, Schwangerschaftstests, Krebsfrüherkennung, Tests auf Bakterien wie z. B. Salmonellen, E. coli und Campylobacter

Nanogate AG
Zum Schacht 3, 66287 Quierschied-Göttelborn
Internet: http://www.nanogate.de

Exponat "Kajalstift mit Carbon Black"

Die schwarze Farbe im Kajalstift besteht aus dem nanoskaligen Industrieruß "Carbon Black", der durch einen unvollständigen Verbrennungsprozess von elementarem Kohlenstoff gezielt in Nanopartikelgröße hergestellt wird.

Anwendung: Schwarzpigment in der Lack-, Kunststoff- und Druckfarbenindustrie (z. B. Lacke und Drucker-Toner), und Autoreifen. Bei Wimperntusche oder Kajalstiften haftet der tiefschwarze Farbstoff in seiner nanoskaligen Form besonders gut und macht das Make-up beständiger, ohne in den Hautfalten zu verlaufen.

Verschiedene Hersteller

Exponat "Wendeschneidplatten-Rohlinge"

Mit höherer Härte und niedrigerer Reibung der Nanokeramik-Wendeschneidplatten aus Siliziumnitrid werden höhere Schneid- bzw. Zerspanungsleistungen erreicht als mit herkömmlichen Schnellarbeitsstählen oder Hartmetallen. Die Nanokeramiken werden aus Siliziumnitrid-Nanopartikel hergestellt.

Anwendung: Werkzeugindustrie, Automobilindustrie, Fertigungstechnik

IKTS – Fraunhoferinstitut für Keramische Technologien und Sinterwerkstoffe, Winterbergstraße 28, 01277 Dresden
Internet: https://www.ikts.fraunhofer.de

Exponat "Oxidkeramische Filtrationsmembranen"

Die Membranen haben eine Porengröße von 1 nm (kleine Scheibe) und zwischen 15 und 50 nm (große Scheibe).

Anwendung: Filterung bei Abwasserbehandlung, in der Lebensmittelindustrie und Umwelttechnologie. Außerdem erfolgt der Einsatz in der chemischen Technik, der KFZ-Technik und der Mikroreaktionstechnik als Träger von Katalysatoren.

IKTS – Fraunhoferinstitut für Keramische Technologien und Sinterwerkstoffe, Winterbergstraße 28, 01277 Dresden
Internet: https://www.ikts.fraunhofer.de

Exponat "LifeStraw"

Der "Lebensstrohhalm" LifeStraw filtert Wasser mit Hilfe von winzigen Nanoporen.

Anwendung: Der LifeStraw ist ein sehr effektiver Wasserfilter für die Entwicklungsländer oder als Survival-Ausrüstung. Er entfernt Verunreinigungen, Partikel und Mikroorganismen (Parasiten, Bakterien und einige Viren) aus verschmutztem Wasser.

Vestergaard Frandsen
Chemin de Messidor 5-7, 1006 Lausanne, Schweiz
Internet: http://www.vestergaard.com

Exponat "Nanokeramik-Flachmembran"

Hocheffiziente Flachmembran aus einer Nanokeramik mit einer Porengröße von ca. 50 nm.

Anwendung: Die Flachmembran kann zur Wasseraufbereitung, Abwasserreinigung, Nachfiltration sowie zur Trennung von Öl und Wasser eingesetzt werden.

ItN Nanovation AG
Peter-Zimmer-Straße 11, 66123 Saarbrücken
Internet: http://www.itn-nanovation.com

Exponat "Metallhydrid - Wasserstoffspeicher"

Dieser Wasserstoffspeicher basiert auf nanokristallinen Metallhydriden. In dieser Form kann das Metallhydrid wesentlich mehr Wasserstoff speichern als im Vollmaterial.

Anwendung: Überall wo leistungsfähige Energiespeicher nötig sind: Elektroautos, tragbare Computer...

GKSS-Forschungszentrum, Institut für Werkstoffforschung
Max-Planck-Straße 1, 21502 Geesthacht
Internet: http://www.gkss.de

Exponat "Ferrofluid"

Magnetische Eisenoxid-Nanopartikel mit einer Größe von 5 bis 15 Nanometer in einer Flüssigkeit. Was hier nur interessant aussieht und zum Experimentieren einlädt, findet im Alltag schon vielfach Verwendung.

Anwendung: Schwingungsdämpfung in Lautsprechern, luftdichte und flexible Abdichtung von schnell rotierenden Wellen, magnetische Tinte für Tintenstrahldrucker, magnetische Trennung nichtmagnetischer Materialien

Universität Hamburg, Institut für Physikalische Chemie
Arbeitsgruppe Prof. Dr. H. Weller, Grindelallee 117, 20146 Hamburg
Internet: http://www.chemie.uni-hamburg.de/pc

Exponat "Nano-LEDs" (Quamnten Dots)

Die Farbe der Nano-LEDs wird nicht von deren Chemie, sondern allein von ihrer Größe bestimmt. Das Prinzip ist hier an Kunststoffproben mit Nanoteilchen gezeigt, die im UV-C-Licht in unterschiedlichen Farben leuchten.

Anwendung: Energieeffiziente Hintergrundbeleuchtung bei Fernsehern mit QLED-Technik, Fälschungsschutz, zukünftig großflächige Lichtquellen oder hochauflösende flexible Displays mit geringem Stromverbrauch

Center for Applied Nanotechnology CAN GmbH
Grindelallee 117, 20146 Hamburg
Internet: http://www.can-hamburg.de

Exponat "Mikrobauteile aus keramischer Spritzgusstechnik"

Die Bauteile bestehen aus Nanokeramik. Diese Keramik wird aus Pulver hergestellt, das eine Teilchengröße von wenigen Nanometern hat.

Anwendung: Mikropumpengehäuse und -rotoren, Zahnräder für Mikrogetriebe, Mikrodurchflussmesser, Mikroreaktoren, mikrooptische Bauteile. Die Vorteile sind: einfaches Spritzgussverfahren, hohe Abformgenauigkeit, hohe Oberflächengüte, geeignet zur Massenfertigung, kostengünstige Herstellung.

INM - Institut für Neue Materialien gem. GmbH
Im Stadtwald - Campus D2 2, 66123 Saarbrücken
Internet: http://www.inm-gmbh.de