Nanopartikel – Martina Rüter: Web – Text

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Anwendungspotentiale und Entsorgungsprobleme von Nano-Materialien

Martina Rüter12. März 201514. August 2020

Im Bereich der Nano-Technologie gibt es immer mehr Vorstöße auch in ungewöhnliche Anwendungsbereiche hinein. Papier, Textilien und Nano-Magnete mit zusätzlichen Eigenschaften bieten auf der einen Seite Vorteile – doch was passiert mit all diesen Materialien, die Nanopartikel enthalten, wenn sie nicht mehr benötigt werden oder ihren Zweck erfüllt haben? Sie landen entweder auf der Deponie oder in der Müllverbrennungsanlage. Was geschieht dann mit den Nanoteilchen? Welche Langzeitfolgen entstehen, wenn sie ins Grundwasser oder in die Abluft entweichen? ...weiterlesen "Anwendungspotentiale und Entsorgungsprobleme von Nano-Materialien"

Bakterien mit Magnetsinn – Nutzen und Risiken für die Medizin

Martina Rüter10. Dezember 20157. Januar 2022

In der Medizin gibt es zahlreiche Anwendungsgebiete für Nanopartikel. So zum Beispiel die der magnetischen Nanopartikel zur Krebstherapie.

Nicht nur Zugvögel und Wildtiere orientieren sich mit Hilfe des Erdmagnetfeldes. Auch einige Bakterien tun es. Diese magnetotaktischen Bakterien leben im Schlamm von Gewässer. Um „oben“ von „unten“ zu unterscheiden und um zu den Wasserschichten mit den optimalen Lebensbedingungen zu gelangen, nutzen sie kettenförmige Magnetosomen. ...weiterlesen "Bakterien mit Magnetsinn – Nutzen und Risiken für die Medizin"

Bionik: flexible Antireflexions-Beschichtung nach dem Vorbild von Mottenaugen

Martina Rüter14. August 201719. Januar 2024

Smartphones und Tables sind heute ja immer und überall mit dabei. Ärgerlich nur, wenn man bei strahlendem Sonnenschein etwas auf dem Display lesen möchte. Das Glas-Display wirft die einfallenden Lichtstrahlen zurück und sorgt so für unerwünschte Lichtspiegelungen, die den Blick auf die Informationen unter dem schützenden Display verhindern. Hier sollen Antireflexions-Beschichtungen Abhilfe schaffen. Wissenschaftler der University of Central Florida haben eine solche Beschichtung nach dem Vorbild des Mottenauges entwickelt, die eine bessere Lesbarkeit und gleichzeitig einen Selbstreinigungseffekt verspricht. ...weiterlesen "Bionik: flexible Antireflexions-Beschichtung nach dem Vorbild von Mottenaugen"

Bionischer Spinat – der Sprengstoffdetektor

Martina Rüter19. Juni 201714. August 2020

US-Forscher haben Nanopartikel in die Blätter von Spinatpflanzen eingebaut, sodass die Pflanzen auf Sprengstoff im Grundwasser reagieren.
Eine Landmiene, gibt sogenannte Nitroaromate ab, welches sich über das Grundwasser im Boden verteilt. Die Spinatpflanze nimmt diesen Stoff über ihre Wurzeln auf und leitet sie bis in ihre Blätter. Die speziellen Nanopartikel in den Blättern reagieren mit den Nitroaromaten zu einer fluoreszierenden Substanz, die leuchtet, wenn man sie mit einer Infrarotkamera anstrahlt. ...weiterlesen "Bionischer Spinat – der Sprengstoffdetektor"

Farbeffekte durch Nanostrukturen

Martina Rüter31. August 201514. August 2020

Schmetterlingsflügel: Vorbild für effektivere Solarzellen und Kosmetika
Farben werden nicht allein durch Pigmente erzeugt. In einigen Fällen arbeitet die Natur mit physikalischen Tricks, um eine besondere Farbenpracht hervorzubringen.
Metallisch schillernde Regenbogenfarben, wie man sie auf der Haut von Seifenblasen oder auf Ölflecken beobachten kann, werden durch Lichtbrechung und Interferenzen erzeugt. Dieses optische Phänomen nennt man irisieren. Der Begriff leitete sich von dem griechischen Wort für „Iris“ ab und wird gleichbedeutend mit „Regenbogen“ verwendet. ...weiterlesen "Farbeffekte durch Nanostrukturen"

Graphen-Anwendungen

Martina Rüter15. Februar 201619. Januar 2024

Das vielseitige Material aus Kohlenstoff lässt sich beispielsweise als Photodetektor, in Displays und zum Destillieren von Alkohol einsetzen.
Graphen ist eine Modifikation (Erscheinungsform) des Kohlenstoffs mit zweidimensionaler Struktur, in der jedes Kohlenstoffatom von drei weiteren umgeben ist, so dass sich ein bienenwabenförmiges Muster ausbildet. Das Supermaterial Graphen besteht aus nur einer einzigen Lage von Kohlenstoffatomen – ähnlich eines Maschendrahtzaunes in Miniaturgröße. Eine seiner herausragenden Besonderheiten ist die Fähigkeit elektrischen Strom besser als alle bisher bekannten Materialien zu leiten. Diese Eigenschaft macht Graphen zum Zukunftsmaterial für die Elektronik. ...weiterlesen "Graphen-Anwendungen"

Lotus-Effekt® 2.0

Martina Rüter14. Juli 201614. August 2020

Lotus-Effekt auf einem Blatt ©Martina Rüter

Der Lotus-Effekt® ist als Selbstreinigungseffekt von Pflanzen – insbesondere der Lotospflanze – bekannt. Die Blattoberfläche ist so konstruiert, dass Regen in Form von Wassertropfen über das Blatt läuft und so Schmutzpartikel abwäscht. Der Lotus-Effekt® ist also ein Mechanismus, der auf die speziellen Eigenschaften von Wasser (H₂O) abgestimmt ist und der erfolgreich auf Industrie-Produkte übertragen wurde. Doch was ist mit anderen Flüssigkeiten? Wasser wäscht beispielsweise keine Ölverschmutzungen von Oberflächen ab, da Wasser und Öl sich nicht mischen. ...weiterlesen "Lotus-Effekt® 2.0"

Nanomaterialien und gesundheitliche Risiken

Martina Rüter13. März 201514. August 2020

Bislang sind die Eigenschaften und die Reaktionen von in den Körper eingebrachten Nanomaterialien weitgehend unbekannt. Doch der biomedizinische Einsatz von Nano-Partikeln eröffnet auch neue Anwendungsmöglichkeiten und Chancen in der Behandlung von beispielsweise Krebs oder Alzheimer.

Wissenschaftler der Mainzer Universitäts-HNO-Klinik belegten im Rahmen einer Studie (veröffentlicht in „American Chemical Society - Nano“, Tenzer et al., 2011), dass sich aus der Umwelt aufgenommene oder für medizinische Zwecke bewusst in den Körper eingeschleuste Nanomaterialien beim Kontakt mit Organen wie Lunge und Magen-Darm oder dem Blutsystem schlagartig verändern. ...weiterlesen "Nanomaterialien und gesundheitliche Risiken"

Nanotechnik in der Medizin

Martina Rüter17. März 201514. August 2020

In der Medizin bieten Nanopartikel die Möglichkeit, neuartige Diagnostika und Therapeutika zu entwickeln, beispielsweise Kontrastmittel für die bildgebenden Verfahren der Computertomographie oder Magnetresonanztomographie, sowie neue Medikamente mit Nanopartikeln als Wirkstofftransporter oder -depot, beispielsweise in der Krebstherapie. Hierbei werden eisenoxidhaltige Nanopartikel in die Blutbahn injiziert, wodurch diese mit dem Blutstrom im Körper verteilt werden. Nach der Anreicherung im Tumor kann dieser durch ein angelegtes Magnetfeld erhitzt und somit zerstört werden. Im Fokus der Forschung stehen hierbei die Methoden, durch die eine gezielte Anreicherung der Nanopartikel im Tumor erreicht werden kann. ...weiterlesen "Nanotechnik in der Medizin"

Schmerzempfindliche Zähne: Nano-Zahncreme repariert kleine Defekte

Martina Rüter9. März 201514. August 2020

Gegen überempfindliche Zähne gibt es eine Zahnpasta, die mit Hilfe von Nano-Partikeln einen Schutzfilm über die Zähne legt.
Für einen Großteil der Bevölkerung ist es Alltag: Schmerzempfindliche Zähne. Der Genuss von kalten oder heißen Nahrungsmitteln löst bei diesen Personen einen stechenden Schmerz aus. Hier sollen u.a. Zahnpasten helfen, die einen Nano-Wirkstoff enthalten.

Ursache
Ursache für sensible Zähne ist meist freiliegendes Dentin. Ein Zahn gliedert sich in drei Teile: Zahnkrone, Zahnhals und Zahnwurzel. Hauptbestandteil des Zahnes ist das Zahnbein, auch Dentin genannt. Die Hartsubstanz des Dentins besteht zu zwei Dritteln aus Calcium und Phosphat. Den Rest bilden Eiweiß und Wasser. Das Dentin umschließt das Zahnmark, das von Blutgefäßen und Nervenfasern durchzogen ist. Der Zahnschmelz bildet die äußerste Zahnschicht über dem Dentin. Es gilt als das härteste Material des menschlichen Körpers. Im Gegensatz zum Zahnschmelz ist Dentin weicher und deshalb anfälliger gegen Karies. ...weiterlesen "Schmerzempfindliche Zähne: Nano-Zahncreme repariert kleine Defekte"

Sonnencreme zum Schutz vor Sonnenbrand – aber bitte ohne Nanopartikel

Martina Rüter30. Juni 201621. Januar 2022

Sonnenschutzsprays mit Nanopartikeln können schädlich sein - Quelle: Pixabay

In vielen Sonnenschutzmitteln stecken Nanopartikel aus Zinkoxid oder Titandioxid. Es handelt sich dabei um mineralische Sonnenschutzmittel; die Partikel reflektieren wie kleine Spiegel das Sonnenlicht. Man spricht deshalb auch von einem physikalischen Sonnenschutz. Neben den mineralischen Sonnenschutzmitteln gibt es auch chemische UV-Filter. Sie können jedoch Allergien auslösen und haben häufig eine hormonelle Wirkung. Chemische UV-Filter sind deshalb für Kinder nicht geeignet. Die mineralischen Sonnenschutzmittel dringen nicht in gesunde Haut ein. Bei verletzter oder geschädigter Haut (z.B. durch einen Sonnenbrand) gelangen die Nanopartikel aber wahrscheinlich in den Organismus. ...weiterlesen "Sonnencreme zum Schutz vor Sonnenbrand – aber bitte ohne Nanopartikel"