SCHWEINFURT

Magie im Mottenauge

Nanu-Effekte: Schüler des BSZ Alfons Goppel basteln an einer Grätzel-Zelle, die aus Hibiskus-Tee Strom gewinnt. Physiker Alexander Heusel vom Nano-Truck schaut zu.
Foto: Uwe Eichler | Nanu-Effekte: Schüler des BSZ Alfons Goppel basteln an einer Grätzel-Zelle, die aus Hibiskus-Tee Strom gewinnt. Physiker Alexander Heusel vom Nano-Truck schaut zu.

 

„Früher hätte man uns für so was verbrannt“: Diplomphysiker Alexander Heusel beschäftigt sich hauptberuflich mit Hexerei, im „Nano-Truck“ des Bundesforschungsministeriums, der drei Tage lang Station am Berufsschulzentrum Alfons Goppel gemacht hat. Ein riesiges Labor auf Rädern, in dem es um etwas ganz Kleines geht: Nanotechnologie. Die erinnert schon ein wenig an mittelalterliche Alchimie: Ein Glaskelch aus „Goldrubin“ etwa - im Glas sind winzigste Goldpartikel eingelagert, die im Licht nicht mehr golden, sondern blutrot leuchten (gab es schon in Kathedralenfenstern).

Nebenan zeigt der Physiker Nanobeton, der halb so schwer, aber zehnmal fester ist als das herkömmliche Baumaterial, fantastische Möglichkeiten für Bauwerke der Zukunft, Wärmedämmung inklusive. Ein Ziel ist derzeit Super-Aluminium: So leicht und biegsam wie das weiche Feinmetall, aber hart wie Kruppstahl. Eingriffe ins fürs menschliche Auge unsichtbare Feingefüge des Betons machen es möglich.

Der Begriff Nano- oder Zwergtechnologie geht zurück auf den amerikanischen Physiker Richard Feynman, der schon 1959 vermutete, das „nach unten“ auf der Größenskala noch sehr, sehr, sehr viel Platz ist. Gemeint ist das Arbeiten mit Strukturen von der Größe eines einzelnen Atoms bis hinauf zu Molekülen von 100 Nanometern (ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter). „Es ist ein Abenteuer“, sagt „Nanotrucker“ Heusel. Die Physik ist in diesem Bereich „on the road again“, auf dem Weg zu völlig neuen Baustellen in einem Bereich, wo Moleküle verblüffende neue Eigenschaften enthüllen. Im Truck ist ein 100 000 Euro teures Elektronenmikroskop.

Heusel wendet sich gegen den Eindruck, es gehe hier um technisch ungeheuer aufwendige Zukunftsmusik. Um Nanoeffekte herzustellen, genüge schon eine handelsübliche CD und der Nagellack-Entferner Aceton: Trägt man den auf die Spiegelfläche der Scheibe auf, wird diese extrem wasserabweisend. Dieser Lotuseffekt ist vor allem für die Textilindustrie interessant. Wie überhaupt die Natur Vorbild für viele magisch anmutende Nanoeffekte bietet: Glanzlose Mottenaugen etwa sollen helfen, entspiegelte Fenster und Solarzellen zu schaffen, das Militär interessiert sich bereits für zarte Schmetterlingsflügel: Wer die Fähigkeit mancher Falter zum Farbwechsel versteht, könnte Tarnkappen für Hubschrauber oder Flugzeuge schaffen.

Auch die Medizin ist begeistert: Mit Hilfe von Nanomolekülen lassen sich etwa risikoarm Wirkstoffe zu Hirntumoren transportieren, die ansonsten an der Blut-Hirn-Schranke scheitern. Netzhaut-Implantate sollen Blinde wieder sehend machen. Ängste vor unsichtbarem Nanostaub teilt Heusel nicht, auch, wenn man das Risiko schon ernst nehme. In vielen Bereichen, von der Sonnencreme bis zum kratzfesten Lack, werde Nanotechnik längst eingesetzt. „Es ist Querbeet-Wissenschaft“, freut sich der Experte. Die fruchtbare Zwergtechnologie soll auch die Energiegewinnung in Lithium-Batterien revolutionieren und die Abhängigkeit von seltenen Metallen verringern, um damit auch ein Stück zum Frieden beizutragen.

Mit der zwölften Klasse des BSZ, Fachrichtung Textil und Bekleidung, bastelt Kollegin Dr. Julia Donauer im Labor an einer Grätzel-Zelle: Eine neuartige Solarzelle, die auf Farbstoffen statt Silizium basiert, ähnlich der Fotosynthese einer Pflanze. In diesem Fall Hibiskus-Tee. Und am Ende fließt tatsächlich Strom. Dazu gibt es einen 45-minütigen Vortrag in der Aula des BSZ, Lehrfilme und jede Menge Anwendungsbeispiele.

Bei aller Technik ist das Thema immer noch ein wenig mystisch: Mit eigenen Augen sehen kann so ein Atom niemand - die Elektronenmikroskope stellen den Winzling nur bildwandlerisch dar. Projektbegleiter Heusel wird feierlich: Bis zum gigantischen Teilchen-Beschleuniger CERN und der Geisterwelt der Quanteneffekte sei es vom Nanotechnik-Labor aus nur ein winziger Schritt.

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