Alles Neue und Unbekannte hat schon immer Ängste und Sorgen beim Menschen ausgelöst, das ist absolut normal. Nanotechnologien sind zwar ein neueres Thema in den Medien, aber in der Natur sind sie laut fossilen Funden schon seit jeher vorhanden, und Wissenschaftler befassen sich damit bereits seit den 70er Jahren. Und wer ist der größte Nanotechnologe der Welt? Es ist immer noch die Natur und die meisten Anwendungen sind von Phänomenen inspiriert, die wir überall um uns herum sehen. Übrigens, gerade jetzt atmen Sie eine Menge Nanopartikel ein. Fühlen Sie sich sicher? :)
Was sind Nanotechnologien?
Das Präfix „nano“ wie auch „mikro“ oder „milli“ bezieht sich auf Maßstäbe. Hier sprechen wir über Materialien, deren Strukturen sich im Bereich von Nanometern bewegen – von 1 nm bis 999 nm. Nanotechnologien beziehen sich also auf Technologien und Verfahren, die in diesem Maßstab arbeiten und heute in allen Bereichen verwendet werden, von der Textil- bis zur Pharmaindustrie. Ja, auch Ihr Smartphone enthält Nano-Technologie, sonst könnte es nicht so leistungsfähig und handlich sein.
Vielleicht werden Sie es nicht glauben, aber bereits im 4. Jahrhundert verwendeten römische Glasmacher Nanotechnologie. Die geheimnisvollen Lycurgus-Becher aus dieser Zeit sind smaragdgrün, wenn sie von außen beleuchtet werden, aber wenn Licht in den Becher gelegt wird, färbt er sich rot. Dies liegt an der Zugabe von Metallpulvern, die Nanopartikel enthalten. Nanotechnologien werden jedoch aktiv erst seit 1959 erforscht, als Richard Phillips Feynman seine Vision von der zukünftigen Nutzung und gezielten Steuerung von Atomen und Partikeln darlegte.
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Wo werden Nanotechnologien eingesetzt?
Nanotechnologien werden in der Energieindustrie, Biotechnologie, Medizin, Lebensmittelindustrie, Textilindustrie und sogar in der Optik eingesetzt. Sie finden sie praktisch in allen Industriezweigen. Wenn Sie diesen Artikel auf Ihrem Handy (Smartphone) lesen, dann haben Sie in Ihrem Handy Nano-Chips, sonst könnte es nicht so klein und leistungsfähig sein. In Computern und Smartphones werden Nanotechnologien standardmäßig verwendet, und zwar nicht nur in Chips, sondern auch in Bildschirmen. Nanotechnologien in der Bildgebungstechnologie lassen sich in 3 Haupttechnologiebereiche unterteilen: Organische LEDs (OLED), elektronisches Papier und Field-Emission-Displays. Wenn Sie also einen E-Reader haben, auch der ist ein Nano-Gerät.
Aber wie sieht es mit der Sicherheit aus?
Wenn wir fragen, ob Nanotechnologien gefährlich sind, ist das so, als würde man fragen, ob alle Pflanzen für den Menschen gefährlich sind. Genau wie es essbare und giftige Pilze gibt, gibt es auch Nanomaterialien, die sicher und vorteilhaft sind, aber natürlich gibt es auch Nanopartikel, die gefährlich sein können.
Und in einigen Fällen ist es wie mit Salz – wir brauchen es, aber in großen Mengen könnte es uns sogar töten. Daher wird immer nicht nur die spezifische Nanopartikel und Nanofasern untersucht, sondern in einigen Fällen auch die Menge.
TIP: Was ist eine Nanofaser? Erkennen Sie das unsichtbare Wunder, das schützt und heilt
Sicherheit von Nanofasern in Bettwäsche
Wenn Sie Bettwaren für Allergiker von nanoSPACE kaufen, werden Sie mit bloßem Auge nicht erkennen, dass sie eine Nanofasermembran enthält. Diese Membran ist nämlich fest zwischen zwei Abdeckstoffen laminiert, sodass Sie niemals mit ihr in Kontakt kommen. Nach der Laminierung lässt sie sich nicht mehr von den Abdeckstoffen trennen. Außerdem besteht sie aus einem ganz normalen Material (PA6), das wir Frauen gut aus Strumpfhosen kennen. Der einzige Unterschied besteht darin, dass tschechische Wissenschaftler in Liberec einen Weg gefunden haben, so kleine Fasern – Nanofasern – zu erzeugen, dass weder Milben noch Allergene durch die Membran hindurchdringen können. Selbst wenn Sie also direkt auf der Membran schlafen würden, passiert nichts. Außerdem können sich die Nanofasern niemals von der Membran lösen.
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Obwohl der Durchmesser von Nanofasern im Bereich von 90 – 250 nm liegt, ist die Länge einer Nanofaser jedoch im Bereich von Hunderten Mikrometern bis Millimetern. Wenn die Membran nicht zwischen zwei Abdeckstoffe laminiert wäre, würde sie nur Fusseln bilden, die bereits Mikrometer-Größe erreichen würden. Im Falle einer Inhalation würden wir genauso damit umgehen wie mit Staubpartikeln. Aber das ist wirklich nur hypothetisch, denn selbst wenn Sie versuchen würden, unsere Bettwäsche zu zerschneiden, wäre es schwierig, die Abdeckstoffe von der Nanofasermembran zu trennen.
TIP: Was sind Milben und was verursachen sie?
Nanofasern in Kosmetik und Medizin
In Tschechien wurde durch das Spinndüsenverfahren ein großes Problem gelöst: die Notwendigkeit, Konservierungsstoffe in Kosmetikprodukten zu verwenden. Wie? Durch die Herstellung von Kosmetikprodukten auf Basis von Nanofaser-Masken. Diese werden so hergestellt, dass nur die aktiven Inhaltsstoffe verstrickt werden, die sich auf dem Gesicht erst nach Kontakt mit Wasser auflösen.
Es hat sich gezeigt, dass dies einen großartigen Nebeneffekt hat: Aktive Inhaltsstoffe wie zum Beispiel Vitamin A, Vitamin C oder Hyaluronsäure viel besser in die Haut aufgenommen werden. Diese Produkte sind nicht nur sicher, sondern auch viel sicherer für Menschen und die Natur als herkömmliche Produkte. Diese Technologie wurde ursprünglich zur schnelleren Wundheilung entwickelt.
TIP: Hyaluronsäure: Was sind die besten Produkte?
Sicherheit von Silbernanopartikeln in Kleidung
Silbernanopartikel wurden von Wissenschaftlern aus der Natur übernommen. Einige Bakterienarten produzieren sie, wenn sie auf anorganische Salze treffen, die Silber enthalten. In der Natur entstehen sie jedoch auch durch verschiedene Proteine. Ein Beispiel dafür ist Kuhmilch, aus deren Eiweißen relativ hochwertige Silbernanopartikel entstehen.
Silbernanopartikel werden in Kleidung hauptsächlich verwendet, weil sie in der Lage sind, den Schweißgeruch zu beseitigen. Kleidung von nanoSPACE by LADA und nanosilver haben die Silbernanopartikel fest im Faden verankert. Das bedeutet, dass sie dem Polyester hinzugefügt werden, bevor der Faden hergestellt wird. Dank dieser Technologie können sich die Silbernanopartikel nicht aus der Kleidung lösen.
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Tip: Im nächsten Artikel erfahren Sie, was Nanosilber ist.
Dies gewährleistet eine langfristige Wirkung und verhindert natürlich auch, dass Silber in das Wasser abgegeben wird. Genau das ist die größte Sorge bei der Verwendung großer Mengen an Silbernanopartikeln, weshalb es wichtig ist, Produkte zu wählen, bei denen die Nanopartikel fest im Faden verankert sind.
Selbstreinigende Beschichtungen mit TiO2
Bei einigen Schmetterlingsarten können wir Nanostrukturen beobachten, die einen selbstreinigenden Effekt haben. Solche Nanostrukturen können auch durch spezielle Beschichtungen mit Titandioxid-Nanopartikeln TiO2 erzeugt werden. Sind sie aber sicher?
Wiederum enthalten diese Beschichtungen keine freien Nanopartikel und sind fest in der Struktur eines speziellen Bindemittels verankert. Wenn die oberste Schicht abgenutzt wird, lösen sich relativ große Partikel des kompakten Materials ab, die deutlich über 100 Nanometer groß sind.
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Es gibt keine seriöse wissenschaftliche Studie, die einen negativen Einfluss von TiO2-Nanopartikeln in Konzentrationen, mit denen man in Kontakt kommen könnte, auf die Gesundheit von Menschen, Tieren oder Pflanzen nachgewiesen hat. Menschen haben schon seit über hundert Jahren mit TiO2-Nanopartikeln zu tun.
Diese Partikel bilden nämlich einen natürlichen Bestandteil des Titandioxids, das nicht nur in Farben und Lacken, sondern auch als Lebensmittelfarbe in vielen Lebensmitteln verwendet wird.
Allgemeine Sicherheitstipps zu Nanotechnologien?
Betrachten Sie Nanotechnologien niemals als Ganzes. Sie werden heute in der Wissenschaft und Forschung völlig standardmäßig verwendet. Achten Sie immer auf die spezifische Anwendung.
In Tschechien und Europa werden Produkte einer umfassenden Sicherheitsprüfung unterzogen, bevor sie auf den Markt kommen. Seien Sie daher besonders vorsichtig bei Produkten, die aus Asien oder den USA stammen, wo andere Standards gelten.
Generell gilt, dass wenn Nanofasern oder Nanopartikel fest in größere Einheiten eingebaut sind und sich nicht unkontrolliert in die Umgebung freisetzen, sie weder die Umwelt noch die Gesundheit gefährden können.
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