Ob in der Chemie, Physik, Biologie, Medizin, Pharmazie oder den Materialwissenschaften: Die Nanotechnologie ist überall vertreten und gilt als Forschungsfeld der Zukunft. Schon heute verstecken sich in unserem Alltag viele nanotechnologische Anwendungen und ihre Zahl wächst ständig. Dank »Nanotechnologie für Dummies« erfahren Sie, wie Nanomaterialien erforscht und genutzt werden, welche Anwendungen in Zukunft möglich sein könnten und wie sogar die Umwelt von der Nanotechnologie profitieren kann. Die Autoren erläutern dabei alles leicht verständlich und lassen auch mögliche Risiken nicht außen vor. So lernen Sie alles, was Sie über dieses Trendthema wissen sollten.

Autorentext
Earl Boysen ist der Gründer von UnderstandingNano.com und hat über 20 Jahre als Ingenieur in der Halbleiter-Industrie gearbeitet. Nancy Boysen hat mehr als 60 Bücher über Technik geschrieben und betreibt die Website TechSmartSenior.

Inhalt
Widmung 7 Über die Autoren 9

Danksagung der Autoren 9

Über die Übersetzer 9

Einleitung 21

Über dieses Buch 21

Törichte Annahmen 21

Wie dieses Buch aufgebaut ist 22

Teil I: Grundlagen der Nanotechnologie 22

Teil II: Anwendungen der Nanotechnologie 22

Teil III: Die Nanotechnologie und die Menschen 22

Teil IV: Der Top-Ten-Teil 23

Glossar 23

In diesem Buch verwendete Symbole 23

Wie es weitergeht 23

Teil I Grundlagen der Nanotechnologie 25

Kapitel 1 Einführung in die Konzepte der Nanotechnologie 27

Was ist überhaupt Nanotechnologie? 27

Eine genaue Definition geben 27

Vor der Nanotechnologie war das Atom 29

Sich der Nanotechnologie von oben und unten nähern 31

Verstehen, wie die Nanotechnologie die Dinge verändert 32

Reaktionen mit anderen Elementen 32

Die Farbe ändern/Veränderliche Farbe 33

Bei niedrigeren Temperaturen schmelzen/Niedriger Schmelzpunkt 33

Nano ist überall 34

Nanotechnologie in unterschiedlichen Feldern 34

Tipps von Arbeitsgruppen 35

Kapitel 2 Wer macht was? 37

Die Entwicklung der Nanotechnologie verstehen 37

Die Zeitachse betrachten 37

Augen auf im Nanometerbereich 38

Die Einführung der Nanophysik in die Welt: Richard Feynmans Rolle 38

Die Rolle des Rastertunnelmikroskops 39

Buckyballs verfolgen 40

Daumen hoch für »Bottom-up-Methode« 41

Die Entdeckung der Nanoröhrchen 41

Die Rolle der Behörden und Ministerien 43

Das derzeitige Feld der Nanotechnologie 44

Staatliche Unterstützung 44

Der Gesundheitsbereich 45

Geld verdienen: Die Rolle von Firmen bei der Entwicklung der Nanotechnologie 45

Die Arbeitskräfte ausbilden 46

Die internationale Entwicklung in der Nanotechnologie 46

Den heutigen Stand und den zukünftigen Weg der Nanotechnologie verstehen 47

Heutige Produkte der Nanotechnologie 47

Produkte und Verfahren, die noch in der Entwicklung sind 48

Luftschlösser bauen 49

Kapitel 3 Grundbausteine: Nanomaterialien 51

Materialien auf Kohlenstoffbasis 51

Buckyballs 52

Kohlenstoff-Nanoröhrchen 53

Graphen 56

Diamantoide: Diamantartige Materialien 58

Auf dem zweiten Platz: Nanopartikel ohne Kohlenstoff 59

Eisen und Eisenoxid 59

Platin 61

Gold 61

Siliziumdioxid 63

Silber 63

Nanopartikel aus Titandioxid 64

Silizium 65

Palladium 67

Neodym 68

Bor 68

Bornitrid 69

Die Suche nach Nanopartikeln 71

Kapitel 4 Geräte zum Arbeiten mit Nanopartikeln 73

Objekte im Nanometermaßstab betrachten 73

Elektronenmikroskop 73

Rasterkraftmikroskopie (AFM) 76

Molekulare Fingerabdrücke in der optischen Spektroskopie 77

Atome und Moleküle beeinflussen 78

Atome mit dem Rastertunnelmikroskop bewegen 78

Molekül-Zusammenbauer 80

Nanoroboter 81

Herstellung von Computerchipbestandteilen im Nanometermaßstab 83

Mit der Nanolithografie Strukturen schreiben 83

Strukturen für Forscher schreiben: Die Dip-pen-Nanotechnologie 85

Elektronenstrahllithografie 86

Systeme zur Erzeugung von Nanopartikeln 86

Kapitel 5 Die Nanotechnologie an die Arbeit schicken 91

Die Größe von Dingen ändern 91

Den Oberflächenbereich maximieren 91

Verringerung der Größe von Poren in Materialien 92

Materialeigenschaften verändern 94

Die Grundlagen der Funktionalisierung 94

Nanoverbundwerkstoffe herstellen 96

Anpassung der Struktur von Beschichtungen und dünnen Filmen 97

Selbstorganisierende Anordnung: Nanopartikel, die ihre eigenen Anordnungen einnehmen 97

Mechanosynthese 99 NEMS verw...