Solarzellen zum Aufstreichen

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Duisburg.. Das „Center for Nanointegration“ (CeNIDE) an der Universität Duisburg-Essen arbeitet an der neusten Nanotechnik. Unter anderem wollen sie dabei helfen Solarzellen zu entwickeln, die man wie Farbe an die Wand streichen kann.

Sie sind so klein wie ein Fußball im Verhältnis zur Erde oder wie das Hundertstel eines einzigen menschlichen Haars. Die Rede ist von Nanopartikeln. Die Eigenschaften dieser Teilchen, die selbst mit modernster Mikroskop-Technik nicht zu sehen sind, erforschen die Wissenschaftler vom „Center for Nanointegration“ (CeNIDE) an der Universität Duisburg-Essen.

Die 45 Forschungsteams versuchen die Nanopartikel, die längst aus der Science Fiction bekannt sind, für den Alltag nutzbar zu machen. „In 30 Jahren wird Nano aus unserem täglichen Leben nicht mehr wegzudenken sein“, glaubt Dr. Marion Franke, Geschäftsführerin von CeNIDE. Die Nanoforschung ist eine „Querschnittswissenschaft“ wie die Arbeit an der Entwicklung von Kunststoffen. Mit der Vorstellung von SF-Autoren haben die winzigen Partikel in der Realität aber nichts zu tun.

Die Anwendungsgebiete sind trotzdem vielseitig und ebenso fantastisch: Revolutionäre medizinische Behandlungsverfahren, effizientere Fertigungsprozesse in der Industrie oder moderne Formen der Energiegewinnung sind nur einige Bereiche, in denen die Nanotechnologie neue Meilensteine setzten könnte. Um an dem Durchbruch in der Nanoforschung beteiligt zu sein, arbeiten am CeNIDE rund 300 Physiker, Chemiker, Ingenieure und Mediziner zusammen.

Der Schlüssel dazu ist die Produktion der winzigen Teilchen. „Wir versuchen die Nanopartikel in Industriemengen herzustellen“, sagt Chemikerin Marion Franke. Zusammen mit dem Rheinhausener Institut für Energie- und Umwelttechnik sind die Forscher vom CeNIDE in diesem Bereich federführend.

Möglich wäre es dann, dass die Partikel die Produktion von Photovoltaik-Anlagen revolutionieren. Folien zur Gewinnung von Solarenergie halten die Wissenschaftler für möglich. „Wie beim Anstreichen in der eigenen Wohnung könnte man die Folien auftragen“, erklärt die Geschäftsführerin. Das ist aber noch Zukunftsmusik. Ebenso könnten Gehirntumore schonend mit Eisenpartikeln, die man man gezielt erhitzen kann, behandelt werden.

Bei Luxuskarossen wie Porsche haben Nanopartikel aber schon den Sprung von der Grundlagenforschung in die Praxis geschafft. Die neusten Stoßdämpfer funktionieren mit Hilfe von Magneten und unendlichen kleine Eisenteilchen in einer Flüssigkeit.

Um die Eigenschaften und die Strukturen der Partikel zu untersuchen, bedienen sich die Forscher spezieller technischer Gerätschaft. Selber zu Gesicht bekommen haben sie die Nanoteilchen aber noch nie. „Für uns Normalsterbliche ist das unvorstellbar, aber man gewöhnt sich daran“, sagt Tobias Teckentrup, stellvertretender Geschäftsführer von CeNIDE. Untersuchen können die Forscher die Nanopartikel nur mit Hilfe von Transmissionselektronen-Mikroskopen und Rasterkraftmikroskopen. Die Geräte liefern aber kein direktes Abbild der Teilchen, sondern nur Daten über deren physikalische und chemische Eigenschaften. „Durch die verschiedenen Experimente bekommt man irgendwann ein Bild, das über die abstrakte Vorstellung hinaus geht“, erklärt der Materialwissenschaftler Ralf Theissmann.

 
 

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