Nanotechnologie

Nanokugeln aus Kunststoffen, die selbstständig Sechsecke bilden, sollen die Produktion von Metamaterialien beschleunigen: Sie bilden ein Muster, das anschließend in ein Trägermaterial eingebracht wird.

Bis zum Jahr 2020 sollen elektronische Geräte zehnmal energieeffizienter werden und im Standbymodus kaum noch Energie verbrauchen. So lautet das ehrgeizige Ziel des Project Steeper, an dem europäische Universitäten, IBM, Infineon und bald auch Global Foundries mit EU-Forschungsgeldern arbeiten.

Wissenschaftler haben eine Kathode aus Kohlenstoffnanoröhrchen für einen Akku entwickelt. Der Energiespeicher vereinigt die positiven Eigenschaften eines herkömmlichen Akkus und die eines Kondensators.

Wissenschaftler in den USA haben einen Nanogenerator entwickelt, der künftig medizinische Implantate mit Strom versorgen soll. Der Generator besteht aus einem Nanodraht aus Zink, der am Herz oder am Zwerchfell befestigt wird. Die Forscher haben das System erfolgreich an einer Ratte getestet.

Wissenschaftler aus den USA haben ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Nanodrähte aus Kupfer in großer Menge herstellen lassen sollen. Die Nanodrähte sollen in Dünnfilmsolarzellen und biegsamen Displays verbaut werden.

Wissenschaftler in den USA haben wenige Nanometer große Roboter entwickelt. In einer speziellen Umgebung können sich diese Roboter autonom fortbewegen.

Licht soll neu entwickeltes Material so passieren wie Luft. Ein in den USA entwickeltes Metamaterial soll die Effizienz von Solarzellen erhöhen: Es ermöglicht, das Licht sehr genau zu brechen. Würden Solarzellen damit beschichtet, würde es verhindern, dass auftreffendes Licht reflektiert wird. So könnte sich der Wirkungsgrad der Zelle verbessern.

Forscher entwickeln großes zweidimensionales Material. Wissenschaftler der Berkeley Labs in den USA haben Eigenschaften von künstlichen Polymeren und Proteinen kombiniert. Dadurch konnten sie ein Nanomaterial bauen, das sich selbst organisiert und so groß ist, dass es mit bloßem Auge wahrgenommen werden kann.

Neues Verfahren zur Herstellung von Solarzellen. Weil die Schwerkraft bei Bauteilen, die nur wenige Mikrometer groß sind, Wirkung verliert, haben Wissenschaftler eine neue Methode zur Verarbeitung von sehr kleinen Bauteilen entwickelt. Demonstriert haben sie sie anhand einer Solarzelle.

Veränderungen am Chassis sollen Nanoautos schneller machen. Nanoautos sollen in Zukunft unter anderem bei der Chipherstellung eingesetzt werden. Doch noch sind die Fahrzeuge nur schwer zu steuern. Ein neues Chassis, das Wissenschaftler in den USA entwickelt haben, soll den Nanoautos bessere Fahreigenschaften verleihen.

Magnetisches Papier als Baumaterial für Mikromaschinen. Wissenschaftler in den USA haben Papier mit einer eisenhaltigen Flüssigkeit getränkt und es so magnetisch gemacht. Aus dem Ferropapier sollen sich die verschiedensten Miniaturmaschinen oder -motoren bauen lassen.

Schwimmende Mikroorganismen als Motor für Nanomaschinen. Wissenschaftler in den USA haben Bakterien dazu gebracht, im Kreis zu schwimmen und dadurch mikroskopische kleine Zahnräder anzutreiben. Mit Hilfe von Sauerstoff und Stickstoff können sie den Biomotor sogar schneller laufen lassen oder anhalten.

Energiespeicher für Elektroautos und dezentrale Stromnetze. Forscher der Universität Stanford haben eine besonders leichte und preiswerte Akkutechnik entwickelt. Der Akku besteht aus einem Blatt Papier, das mit einer Schicht aus Kohlenstoffnanoröhren und Nanodrähten aus Silber überzogen ist. Auch zusammengeknüllt funktioniert der Ladungsspeicher noch.

Neues Herstellungsverfahren für Nanodrähte aus mehreren Materialien. Wissenschaftler in den USA haben ein neues Verfahren zur Herstellung halbleitender Nanodrähte entwickelt. Damit soll es möglich sein, kleinere und effizientere Transistoren für Chips zu bauen.

Nie mehr Fingerspuren auf glatten Oberflächen. Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung haben eine Nanobeschichtung entwickelt, die Fingerabdrücke unsichtbar macht. Glatte Oberflächen bleiben von unschönen Griffspuren verschont.

Deutsches Forschungsprojekt für effizientere Solarzellen. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung hat ein auf drei Jahre angelegtes Forschungsprojekt für Solarzellen gestartet. Mit Hilfe von Nanotechnologie soll der Wirkungsgrad der Solarmodule verbessert werden.

Forscher können gezielt Nanoröhren mit metallischen Eigenschaften erzeugen. Forscher von Honda und der Universitäten Purdue und Louisville melden einen Durchbruch bei der Herstellung von Kohlenstoff-Nanoröhren mit leitenden Eigenschaften. Sie haben das Potenzial, um Elektrizität schnell und ohne große Verluste über große Entfernungen zu transportieren.

MIT-Forscher melden Fortschritte bei der Herstellung. Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) vermelden Fortschritte bei der Integration von Kohlenstoff-Nanoröhren (Carbon Nanotubes) in Computerchips. Sie greifen dabei auf Technik zurück, die in der Chipfertigung schon heute eingesetzt wird.

Strom aus Bäumen soll Sensoren betreiben. Dass Bäume in vielerlei Hinsicht wichtig für das Klima sind, ist längst bekannt. Aber wer hätte gedacht, dass sie auch Strom erzeugen? Mit der Niedrigspannung aus Bäumen betreiben US-Wissenschaftler einen Nanoschaltkreis.

Neuentwicklung verspricht mehr Reichweite für Elektroautos. Mehr Reichweite für Elektroautos verspricht die Entwicklung einer Gruppe von Materialwissenschaftlern der Universität im kalifornischen Stanford: Sie haben eine Anode aus Nanodrähten geschaffen, die Lithium-Ionen-Akkus leistungsfähiger machen soll.

Mikado aus organischen und anorganischen Nanodrähten. Chinesische und dänische Nanochemiker haben neuartige Logikschaltungen aus organischen und anorganischen Nanodrähten entwickelt. Sie könnten nach Angaben der Forscher künftig Silizium als Material für Chips ersetzen.

Niederländische Wissenschaftler messen Einfluss von Elektronen auf Nanodraht. Wissenschaftler der Technischen Universität im niederländischen Delft haben gemessen, wie einzelne Elektronen ein schwingendes Nanoröhrchen aus Kohlenstoff beeinflussen. Ihre Ergebnisse sind wichtig für die Entwicklung künftiger Nanosysteme.

Kohlenstoffnanoröhrchen machen Kunststoff zu elektrischem Leiter. Wissenschaftler in den USA haben eine Möglichkeit gefunden, aus Polykarbonat - dem Stoff, aus dem CDs sind - einen elektrischen Leiter zu machen. Das Geheimnis sind Nanoröhrchen aus Kohlenstoff, die dem Kunststoff beigemengt werden.

Mögliche Anwendungen sind Flachbildschirme, Touchscreens und Solarzellen. Transparente Elektroden sind ein wichtiges Bauteil für Flachbildschirme oder Touchscreens. Wissenschaftler in den USA haben eine Methode entdeckt, wie sie solche Elektroden günstiger als bisher herstellen können.

Neues Leitermaterial ermöglicht dehnbare und formbare Displays. Japanische Wissenschaftler haben ein Leitermaterial auf Gummibasis für OLED-Displays entwickelt. Das ermöglicht es, flexible Displays zu bauen, die sich dehnen und verformen lassen, ohne kaputtzugehen.

Schwingende Nanosaiten fangen Moleküle. Nanowissenschaftlern aus München ist ein wichtiger Fortschritt auf dem Weg zur künstlichen Nase gelungen. Sie haben Nanosaiten aus Silizium-Nitrid entwickelt, die als Messfühler einzelne Moleküle "erschnuppern" können.

Auflösung 100 Millionen Mal höher als bei heutigen Magnetresonanztomographen. Forscher von IBM und der Stanford Universität haben ein neues Supermikroskop entwickelt, das in nie gekannte Dimensionen vorstoßen kann: Das Mikroskop kann Strukturen von 4 Nanometern Größe dreidimensional darstellen.

Neues Metamaterial macht unsichtbar. Wissenschaftler einer US-Universität haben ein neues Metamaterial vorgestellt. Diese Stoffe haben eine spezielle Oberfläche, die Licht nicht reflektiert, sondern um sie herum leitet. Ein Gegenstand, der mit einem solchen Stoff bedeckt ist, soll so unsichtbar werden.

Britische Studie warnt vor unbekannten Risiken für Gesundheit und Umwelt. Die britische Royal Commission on Environmental Pollution (RCEP) warnt in einer Studie vor möglichen Auswirkungen durch Nanomaterialien. Die Entwicklung von Testverfahren halte nicht mit der Entwicklung dieser Materialien mit. Die Organisation fordert deshalb mehr Forschung auf diesem Gebiet sowie strengere Regularien für die Zulassung.

Biegsames Display von Samsung und Unidym. Auf einem Fachkongress in Korea hat Samsung erstmals ein biegsames Display auf der Basis von Carbon-Röhrchen vorgeführt. Die Anzeige arbeitet mit Elektrophorese und gilt als wichtiger Fortschritt für die Entwicklung des elektronischen Papiers.

Jenaer Wissenschaftler entwickeln neuartige Hybridsolarzellen. Wissenschaftler des Instituts für Photonische Technologien in Jena haben eine neue Art von Hybridsolarzellen entwickelt, die aus Silizium und organischen Polymeren bestehen. Sie sollen einen höheren Wirkungsgrad als bisherige Solarzellen aus Kunststoff haben und dabei günstiger herzustellen sein als Solarmodule aus Siliziumplatten.

Wenige Mikrometer große Batterien sollen Strom für Nanomaschinen liefern. Wissenschaftler des Massachusetts Institute of Technology (MIT) setzen genetisch veränderte Viren ein, um Batterien zu bauen. Die Batterien, die nur wenige Mikrometer groß sind, sollen Strom für Nanogeräte wie Labors auf einem Chip liefern.

Neues Verfahren zur Massenherstellung von gewendelten Nanoröhrchen. Wissenschaftler von der Universität in Clemson im US-Bundesstaat South Carolina haben ein Verfahren für die Massenproduktion von speziellen Nanoröhrchen aus Kohlenstoff entwickelt. Diese Röhrchen haben sehr gute stoßdämpfende Eigenschaften und sollen elektronische Geräte wie Mobiltelefone gegen Stöße abpolstern.

Materialien mit einer besonderen Oberflächenstruktur machen unsichtbar. Wissenschaftler in den USA haben Materialien entwickelt, die das Licht umleiten. Gegenstände aus diesem Material werden so unsichtbar. Möglich wird das durch eine spezielle Struktur des Materials.

Neues Röntgenmikroskop bietet tiefen Einblick in die Welt der Nanotechnologie. Schweizer Forscher haben ein neuartiges Röntgenmikroskop mit einer sehr hohen Auflösung entwickelt. Das Mikroskop ermöglicht es Forschern, nicht nur die Oberflächen von Zellen oder Halbleitern zu betrachten, sondern auch einen Blick in deren Inneres - ohne den betrachteten Gegenstand zu zerstören.

90 Millionen US-Dollar für angewandte und Grundlagenforschung. IBM und die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH) Zürich wollen zusammen auf dem Gebiet der Nanotechnologie forschen. Dafür gründen die beiden Partner ein gemeinsames Forschungslabor bei Zürich.

Maschine stellt Module mit 1 Gigawatt im Jahr her. Der Solarzellenhersteller Nanosolar hat eine Produktionseinheit in Betrieb genommen, die in der Lage ist, Solarmodule mit der Leistung von 1 Gigawatt in einem Jahr zu produzieren. Die hohe Kapazität ist möglich, weil das Unternehmen aus Kalifornien eine spezielle Technik für Solarmodule nutzt.

Winzig kleine Roboter drehen Pirouetten und formen Muster. Wissenschaftler in den USA haben mikroskopisch kleine Roboter gebaut, die auf bestimmte Signale hin Muster bilden oder Aufgaben im Nanobereich erledigen können. Weil sie sich im Aufbau minimal voneinander unterscheiden, reagieren sie unterschiedlich auf das gleiche elektrische Signal. Sie sollen unter anderem in der Zellforschung eingesetzt werden.

Forscher entwickeln neues Verfahren zur Züchtung von Nanodrähten. Wissenschaftler in den USA haben ein neues Verfahren für die Herstellung von Nanodrähten aus Kupfer entwickelt. Diese Drähte können bei der Herstellung elektronischer Geräte eingesetzt werden, aber auch als Elektronen-Emissionsquelle in neuartigen Flachbildschirmen.

Fortschritte bei der Entwicklung von Schaltungen aus Kohlenstoff. Die britischen Wissenschaftler um Professor Andre Geim aus Manchester haben ein Jahr nach ihrem Durchbruch bei Graphen-Transistoren einen weiteren Schritt auf dem Weg zur kommerziellen Anwendung des neuen Materials getan. Sie können die Kohlenstoffschaltungen nun gezielt bauen und erreichen eine Ausbeute von immerhin 50 Prozent.

Sensoren verhindern Schäden am Gerät und seiner Ladung. Wissenschaftler der Universität von Toronto haben einen wenige Millimeter großen robotischen Greifer entwickelt, der nur minimale Kraft ausübt. Er greift und transportiert selbstständig mikroskopisch kleine Zellen, ohne sie zu beschädigen.

Anerkennung der IBM-Forschung in "Science". Das bereits im Herbst 2007 vorgestellte Forschungsprojekt zu "Racetrack-Memory" von IBM gewinnt nun auch wissenschaftliche Anerkennung. In zwei Artikeln des US-Magazins "Science" beschreiben die Wissenschaftler ihre Idee näher. Mit den Racetracks sollen Flash-Speicher und Festplatten abgelöst werden - bei 100-mal höherer Kapazität als heute üblich.

Forscher sehen Nanotechnologie auf gutem Weg zur Kommerzialisierung. Forscher von einigen US-Universitäten haben gemeinsam das laut eigenen Angaben erste Aktivmatrix-Display (engl. Active Matrix), genauer gesagt ein OLED-Display, auf Basis von Nanodrähten (engl. "Nanowire") entwickelt. Bis mit der neuen Klasse von transparenten Transistoren und Schaltkreisen elektronisches Papier, flexible Farbmonitore und Head-up-Displays in Windschutzscheiben von Autos hergestellt werden können, sind noch weitere Schritte nötig - dass es machbar ist, wollen die Forscher aber nun bewiesen haben.