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NANOTECHNOLOGIE


Die Nanotechnologie gilt als Zukunftstechnologie des 21. Jahrhunderts. Statt "immer höher, immer weiter" lautet
ihr Motto "immer kleiner, immer schneller". Die Nanotechnologie erschließt uns die Welt der allerkleinsten Dinge.
Ein Nanometer ist der millionstel Teil eines Millimeters. Der Durchmesser eines menschlichen Haares ist fünfzig-
tausend Mal größer.
Die Anwendungsmöglichkeiten dieser Technologie sind immens. Die künftigen Fortschritte der Nanotechnologie
entscheiden mit über die weitere Entwicklung zukunftsträchtiger Branchen.
LASER MAGAZIN berichtet seit Jahren über die Entwicklungen im Nano-Bereich. Unter der Rubrik NANOTECH-
NOLOGIE finden Sie auch in der Zukunft die aktuellsten Informationen auf diesem Gebiet.


Fachartikel    2018 | 2017 | 2016 | 2015 | 2014 |




Ein Transistor aus Graphen-Nanobändern

LASER MAGAZIN 1/März 2018

Transistoren auf der Basis von Kohlenstoff-Nanostrukturen – was nach Zukunftsmusik klingt, könnte in wenigen
Jahren schon Realität sein. Einem internationalen Forscherteam mit Beteiligung der Empa ist es nun gelungen,
Nanotransistoren aus nur wenigen Atomen breiten Graphenbändern zu produzieren.
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Nano meets Big Data

LASER MAGAZIN 5/Dezember 2017

Nanopartikel verändern Materialien zu Hochleistungswerkstoffen. Deshalb wird Nanotechnologie für vielfältige und
unterschiedlichste Produkte auf dem Markt eingesetzt. Neue Par-tikel in Werkstoffe einzusetzen, bleibt jedoch
eine Herausforderung, weil un-gewiss ist, wie sie reagieren. Um die Entwicklungszeiten zu verkürzen und die
Qualität der ganzen Prozesskette abzusichern, erfassen Wissenschaftler des Fraunhofer IPA die Prozessdaten
und vernetzen die Produktion über die Cloud miteinander.
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Neue Nanobeschichtungen wirken antiadhäsiv, korrosionsschützend und antimikrobiell

LASER MAGAZIN 4/Oktober 2017

Während der Verarbeitung von Milch und Saft kommen in der Lebensmittelindustrie häufig Wärmetauscher zum
Einsatz. Um Verbraucher nicht zu gefährden, müssen die Oberflächen der Wärmetauscher frei von Keimen sein.
Gerade in den vielen Rillen und Mulden können sich hartnäckige Biofilme ablagern. Wegen dieser Verschmutzun-
gen müssen Wärmetauscher aufwendig und regelmäßig mit agressiven Chemikalien gereinigt werden. Diese er-
höhen wiederum die Korrosionsanfälligkeit. Dies ist vor allem dann der Fall, wenn niedrig le-gierte Stähle zur
Herstellung der Wärmetauscher verwendet werden.
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Graphen von der Rolle: Serienfertigung von Elektronik aus 2D-Nanomaterialien

LASER MAGAZIN 4/November 2016

Graphen, Kohlenstoff in zweidimen-sionaler Struktur, wird seit seiner Entdeckung im Jahr 2004 als ein möglicher
Werkstoff der Zukunft gehandelt: Sein geringes Gewicht, die extreme Festigkeit, vor allem aber seine hohe
thermische und elektrische Leitfähigkeit wecken Hoffnungen, Graphen bald für vollkommen neue Geräte und
Technologien einsetzen zu können.
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Entwicklung neuer Entspiegelungen mithilfe nanostrukturierter Schichtmaterialien

LASER MAGAZIN 3/September 2016

Optische Komponenten begleiten uns in nahezu allen Alltagsanwendungen – von Handykameras über
Abstandssensoren in Autos bis hin zu Objek-tiven für hochauflösende Kameras. Doch ohne Entspiege-
lung gehen an jeder Grenzfläche einer optischen Komponente mehrere Prozent des Lichtes verloren.
Deshalb sind heute insbesondere Systeme aus mehreren Linsen wie z. B. in Fotoapparaten oder Fahr-
zeugdisplays ohne Antireflex (AR)-Funktion undenkbar. Forschern gelang es nun, erfolgreich eine neue
Methode der Entspiegelung mithilfe nanostrukturierter Schichtmaterialien zu entwickeln.
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Hamburger Wissenschaftler entwickeln neue Materialklasse basierend auf Nanopartikeln

LASER MAGAZIN 1/März 2016

Klassische Materialien aus Keramiken, Metallen oder Kunststoffen haben ihre typischen mechanischen
Eigenschaften. Sie sind hart, weich, fest, verformbar oder auch starr. Hamburger Forscher haben nun ein
Material entwickelt, mit dem Potential alle Eigenschaften zu vereinen und neue Anwendungsmöglichkeiten
in der Medizintechnik und Produktherstellung zu eröffnen. Ein Forschungsteam bestehend aus Wissen-
schaftlerinnen und Wissenschaftlern der Technischen Universität Hamburg (TUHH), Universität Hamburg,
Helmholtz-Zentrum Geesthacht und DESY konnten ein neuartiges Nanokompositmaterial herstellen.
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Prächtige Farben durch umweltfreundliche Kristalle

LASER MAGAZIN 5/November 2015 Fachteil 'Neue Werkstoffe'

Quantum Dots haben für einen Qualitätssprung bei der Farbwiedergabe in LC-Displays gesorgt. Diese cadmium-
basierten Nanokristalle entpuppten sich allerdings als umweltschädlich. Fraunhofer-Forscher arbeiten gemeinsam
mit einem Industriepartner an einer vielversprechenden Alternative: Quantum Dots aus Indiumphosphid.
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Energiesparen mit Nano-Schichten

LASER MAGAZIN 2/Mai 2015 Fachteil 'Neue Werkstoffe'

Geschickt eingesetzt können thermochrome Nano-Schichten helfen, Energie zu sparen. Die Lacke absorbieren
je nach Temperatur entweder Wärme oder reflektieren sie.
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Transparentes künstliches Perlmutt mit Ziegelmauer im Nanometer-Maßstab

LASER MAGAZIN 1/März 2015 Fachteil 'Neue Werkstoffe'

Natürliche Materialien bestechen durch ihre brillanten mechanischen Eigenschaften, die auf einer raffinierten
Anordnung und Kombination verschiedener Bausteine beruhen. Ein Schwerpunkt der aktuellen Material-
forschung liegt daher auf der Entwicklung bioinspirierter Werkstoffe, deren Beschaffenheit mit der Qualität
biologischer Materialien gleichziehen kann oder diese für Funktionsanwendungen gar übertrifft.
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Röntgenlinsen für die Nanoanalytik

LASER MAGAZIN 3/September 2014

Fortschritte in der Nanotechnologie sind nur dann möglich, wenn sich auch die analytischen Verfahren zur Charak-
terisierung von Nanostrukturen stetig verbessern. Aufgrund der geringen Abmessungen der zu untersuchenden
Strukturen lässt sich sicht-bares Licht für die Nanoanalytik nicht mehr nutzen. Vielmehr müssen mikroskopische
Verfahren mit Elektronenwellen oder Röntgenstrahlung arbeiten, da nur hier die Wellenlängen ausreichend klein
sind.
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TCO Tinten ermöglichen Direktdruck transparenter Leiterstrukturen auf Folie

LASER MAGAZIN 2/Mai 2014

Transparente leitfähige Oxide (TCO, engl.: transparent conducting oxides) finden breite Anwendung als transparente
Elektroden oder als IR reflektierende Materialien. Üblicherweise werden TCOs über Vakuumbeschichtung, wie zum
Beispiel Sputtern, hergestellt. Am INM wurden spezielle TCO Tinten entwickelt, mit denen TCO Schichten nass-
chemisch auf festen und auch auf flexiblen Substraten, wie zum Beispiel auf Kunststofffolien, aufgebracht werden.
Hierzu verwenden die Entwickler am INM TCO Tinten, die TCO Nanopartikel enthalten und über nasschemische
Prozesse hergestellt werden. Diese Methode ermöglicht nicht nur die Aufbringung auf Kunststoffen und Folien,
sondern erstmals auch den Direktdruck von transparenten Leiterstrukturen.
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3D-Druck von polymeren Lichtwellenleitern

LASER MAGAZIN 1/März 2014

Als Bestandteil der bundespolitischen »Hightech-Strategie 2020« fördert das BMBF das auf drei Jahre konzipierte
Projekt »Phoibos-Photonische Wirebonds für optische Multi-Chip-Systeme« mit rund 2,9 Millionen Euro. Phoibos
hat zum Ziel, Know-how und Verfahren für die optische Mikrointegration zu erarbeiten und für eine breite industrielle
Anwendung verfügbar zu machen.
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