Buch

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Übersicht

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Verlag	:	Cuvillier Verlag
Sprache	:	Deutsch
Erschienen	:	29. 04. 2019
Seiten	:	128
Einband	:	Kartoniert
ISBN	:	9783736970069

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Produktinformation

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Die Nanowissenschaften sind ein sehr aktives Forschungsfeld, das in verschiedensten
Disziplinen, wie zum Beispiel der Materialforschung, der Medizin oder der Chemie,
untersucht wird. Die rasanten Fortschritte dieses Forschungsfeldes gelangen nicht
zuletzt aufgrund der Entwicklung der dazu notwendigen Analytikmethoden, wie zum
Beispiel der Rasterelektronenmikroskopie in den 1930er Jahren.1
Bei Nanomaterialien handelt es sich defintionsgemäß um Partikel, Stäbchen,
Nanoröhrchen oder Beschichtungen, deren laterale Ausdehnung im Bereich zwischen
einem und 100 nm (1 nm = 10-9 m) liegt. Auch die Anwendungsmöglichkeiten für
Nanomaterialien entwickeln sich stetig weiter. Technologien werden in allen Bereichen
zunehmend miniaturisiert. Dies betrifft Elektronik (z.B. Datenspeicher),2 Medizin (z.B.
Nanopartikel-basierte Medikamente),3 aber beispielsweise auch den Alltag (z.B.
Sonnencremes, Imprägniersprays).4 Die Eigenschaften von Nanomaterialien
unterschieden sich auf Grund der geringen Größe von denen des entsprechenden
Volumenmaterials. Nanopartikel weisen ein großes Oberfläche-zu-Volumen-Verhältnis
auf, sodass ein großer Anteil der Atome auf der Partikeloberfläche exponiert ist. Dies
kann zu einer erhöhten Reaktivität der Patikel führen (z.B. pyrophores Eisen).5 Die
geringe Größe von Nanopartikeln kann dazu führen, dass Ladungsträger in ihrer
Bewegung eingeschränkt sind, was zu veränderten elektronischen und optischen
Eigenschaften der Partikel führt (z.B. größenabhängige Fluoreszenz von
Halbleiterquantenpunkten).6 In Bereichen wie der Katalyse, Gasspeicherung, Sensorik,
Biologie oder Medizin können diese besonderen Eigenschaften genutzt werden.7 So
kann zum Beispiel der Superparamagnetismus von Eisenoxidnanopartikeln für die
Behandlung von Tumoren ausgenutzt werden. Die Wirkung dieser sogenannten
SPIONS (von engl. Superparamagnetic Iron Oxide Nanoparticles) erfolgt durch die
Bewegung der Partikel in einem magnetischen Wechselfeld. Dies führt zu einem
Temperaturanstieg des umliegenden Gewebes, was letztendlich das Absterben dieses
Gewebes zur Folge hat.8

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