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Einleitung 1
1 Einleitung
Nanotechnologie wird als eine der Schlüsseltechnologien des 21. Jahrhunderts
betrachtet. Sie beschäftigt sich mit der Herstellung, Untersuchung und Anwendung
von Strukturen, deren Abmessungen im Bereich 1 – 100 nm liegen. 1 Eines der
bekanntesten Beispiele für Materialien im Nanometerbereich sind die
Nanopartikel. Die heute verfügbare Vielzahl an Strukturen und Materialien, die
unter diesem Oberbegriff zusammengefasst wird, ist das Ergebnis von
Jahrzehnten an Forschungsarbeit. Nanopartikel besitzen eine auf atomarer Ebene
wohl definierte dreidimensionale Struktur und weisen eine außergewöhnlich hohe
verfügbare Oberfläche im Verhältnis zu ihrem Volumen auf. Dadurch entstehen
neue Eigenschaften und Merkmale, die sich von denen des makroskopischen
Materials deutlich unterscheiden und somit neue Anwendungsmöglichkeiten für
diese Produkte eröffnen. Inzwischen ist der Einsatz von nanostrukturierten
Partikeln in Bereichen wie Optoelektronik, Gasanalytik und Arzneimittel-
entwicklung sowie in der Produktion von Konsumgütern, z. B. in der Automobil-
und Kosmetikindustrie, weit verbreitet und zum Teil zur Routine geworden. Parallel
zu der industriellen Entwicklung ist das Forschungsgebiet, in dem die Herstellung
und Eigenschaften solcher Partikel untersucht werden und das von Ostwald im
Jahr 1915 noch als „Die Welt der vernachlässigten Dimensionen“ bezeichnet
wurde, 2 zu einem festen Bestandteil der modernen Wissenschaft geworden.
Dieses Forschungsgebiet ist heute durch eine sehr hohe Interdisziplinarität
geprägt. Neben allen naturwissenschaftlichen Disziplinen: Biologie, Chemie,
Physik sowie technischen Bereichen der Mathematik 3 werden Ingenieur-
wissenschaften und Medizin für die Untersuchung und den Einsatz solcher
Materialien immer wichtiger.