Die Nanotechnologie (Nano = griech.: Zwerg) ist wie die Gen- und Biotechnologie eine revolutionäre und interdisziplinäre Schlüsseltechnologie mit hohem Innovations- und Anwendungspotenzial in unterschiedlichsten Bereichen. Ein paar Beispiele:
Bio-Medizin:
IBM hat in Kooperation mit der Universität Basel einen prototypischen Nanoroboter (Nanobot) entwickelt, der innerhalb des Körpers nach Krebszellen sucht und sie durch Injektion vergiftet. Der Nanobot kann genauso gut zur multidimensionalen Krankheitsprophylaxe eingesetzt werden.
Bioinformatik:
Bahnbrechend könnte der Biochip des Joint Ventures zwischen der Prionics AG (www.prionics.ch/) und dem Centre Suisse d’Electronique et de Mikrotechnique (CSEM) sein, der BSE bei einem Rind erkennt. Das Besondere an dem Chip: Er weist in Echtzeit nach, ob das Blut von einem gesunden oder kranken Rind stammt.
Nanobiopharmazie:
Entwicklung von Designermolekülen, Screeningverfahren und neuen galenischen Transportsystemen zur Wirkungs-Optimierung von Arzneimitteln.
Kosmetik:
Zum Beispiel Nanotitanpartikel in Sonnencremes als UV-Schutz.
Umweltschutz:
Der vom Institut für technischen Umweltschutz der TU Berlin entwickelte Nanopartikelfilter spürt selbst feinste Verunreinigungen bis hin zu Einzelmolekülen auf, die von herkömmlichen Verfahren nicht feststellbar sind. Solche Filter sorgen für eine bessere Umweltverträglichkeit industrieller Abwässer.
Elektronik und Robotik:
In der Molekularelektronik setzt man auf Nanoröhrchen aus Kohlenstoff, die aus zylindrisch aufgerollten Graphitebenen bestehen. Damit wurden jüngst Dioden, Transistoren und einfache logische Schaltkreise gefertigt. Morgen vielleicht Mini-Supercomputer und neuronen-elektronische Roboterhirne, die ähnlich dem menschlichen Hirn funktionieren; mit einem wesentlichen Unterschied: Die biologischen Neuronen sind durch elektronische ersetzt und arbeiten deshalb millionenfach schneller.
Der Artikel von Dr. Volker Halstenberg gibt eine leicht verständliche und unterhaltsame Einführung in die Möglichkeiten und Risiken einer der interessantesten Zukunftstechnologien.
Inhaltsverzeichnis
1. Grundprinzip
2. Handwerkszeug
3. Netzwerk-Zirkularitäten und emergente Phänomene
4. Nanotechnologiemarkt heute
5. Nanotechnologie morgen und übermorgen
6. Zukünftiges Marktpotenzial
7. Venture Capital
8. Nanotech in Deutschland
Anhang:
Vom Nanobot zum Nanotot: Nano-Overkill
Um 2050 (oder früher): Einige Zukunfts-Szenarien
1. Posthumane Welt
2. Androiden, Cyborgs und Software-Menschen
2.1 Software „Mensch“
2.2 Replikations-Risiken
Zielsetzung & Themen der Arbeit
Diese Arbeit befasst sich mit dem aktuellen Stand, den Anwendungsmöglichkeiten und den zukünftigen gesellschaftlichen sowie wirtschaftlichen Implikationen der Nanotechnologie. Ziel ist es, das transformative Potenzial dieser Schlüsseltechnologie aufzuzeigen und dabei insbesondere die Vernetzung mit anderen Disziplinen sowie die Herausforderungen einer potenziellen posthumanen Zukunft kritisch zu beleuchten.
- Grundlagen und technologische Wirkprinzipien der Nanotechnologie
- Vielfältige Anwendungsfelder in Industrie, Medizin, Elektronik und Raumfahrt
- Ökonomische Aspekte: Marktpotenziale, Venture Capital und Unternehmensstrategien
- Die Vision des „Software-Menschen“ und die Interaktion von Mensch und Maschine
- Ethische Risiken und Szenarien einer technologisch geprägten Zukunft
Auszug aus dem Buch
2. Handwerkszeug
Wichtigste Handwerkszeuge der Nanotechniker sind die auf dem Prinzip des Rastertunnelmikroskops aufbauenden Rastersondenverfahren. Damit können einzelne Atome und Moleküle sozusagen wie Billardkugeln hin und hergeschoben, nach Belieben verändert und zu neuen, ungewöhnlichen Strukturkomplexen angeordnet werden. Auf diese Weise entstehen Materialien, Schaltkreise, Systeme und Maschinen mit phantastischen neuen Eigenschaften, bis hin zu Supercomputern im Teilchenformat.
„Electronic nanocomputers will likely be thousands of times faster than electronic microcomputers - perhaps hundreds of thousands of thousands of times faster … Increased speed through decreased size is an old story in electronics.“ E. Drexler
Nano- ist gleich Gen- und Biotechnologie eine revolutionäre und interdisziplinäre Schlüsseltechnologie mit hohem Innovations- und Anwendungspotenzial in unterschiedlichsten Bereichen.
Ein paar Beispiele:
Gentechnik: Mittels einer >Genpistole< (Gene-Gun) können DNA-präparierte Nanopartikel mit hoher Geschwindigkeit in bestimmte Zellkörper geschossen werden.
Bio-Medizin: IBM hat in Kooperation mit der Universität Basel einen prototypischen Nanoroboter (Nanobot) entwickelt, der innerhalb des Körpers nach Krebszellen sucht und sie durch Injektion vergiftet. Der Nanobot kann genauso gut zur multi-dimensionalen Krankheitsprophylaxe eingesetzt werden.
Zusammenfassung der Kapitel
1. Grundprinzip: Erläutert die grundlegende Manipulation atomarer und molekularer Strukturen zur gezielten Nutzung in verschiedenen Industriebereichen.
2. Handwerkszeug: Beschreibt die Bedeutung von Rastersondenverfahren und gibt Anwendungsbeispiele in Bereichen wie Gentechnik, Medizin und Elektronik.
3. Netzwerk-Zirkularitäten und emergente Phänomene: Analysiert die Vernetzung zwischen verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen und die daraus resultierenden neuen Dynamiken.
4. Nanotechnologiemarkt heute: Gibt einen Überblick über bereits verfügbare Produkte und die wirtschaftliche Bedeutung der Branche.
5. Nanotechnologie morgen und übermorgen: Spekuliert über die Möglichkeiten der Selbstvermehrung von Nanobots und die langfristigen gesellschaftlichen Folgen.
6. Zukünftiges Marktpotenzial: Prognostiziert das weltweite Marktwachstum und die Durchdringung der Industrie bis 2015.
7. Venture Capital: Behandelt die Investitionsbedingungen und Erfolgsfaktoren für Unternehmen in der Nanotechnologiebranche.
8. Nanotech in Deutschland: Porträtiert am Beispiel der Nanogate AG die Strategien und Kompetenzen deutscher Pionierfirmen.
Anhang: Diskutiert kritische Szenarien wie das „Nano-Overkill“-Risiko und die Vision der posthumanen Welt.
Schlüsselwörter
Nanotechnologie, Rastersondenverfahren, Nanopartikel, Biotechnologie, Gentechnik, Innovationspotenzial, Venture Capital, Nanoroboter, Systemlösungs-Plattform, Posthumane Welt, Künstliche Intelligenz, Technologische Konvergenz, Molekularelektronik, Marktpotenzial, Selbstorganisation.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht das Potenzial und die Auswirkungen der Nanotechnologie als interdisziplinäre Schlüsseltechnologie auf unsere Industrie, Wirtschaft und Gesellschaft.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Zu den Schwerpunkten gehören technische Grundlagen, Anwendungsbereiche in Medizin und Technik, unternehmerische Erfolgsfaktoren sowie ethische Zukunftsszenarien.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, ein Verständnis für die Wirkweise und das enorme Innovationspotenzial der Nanotechnologie sowie deren Interaktion mit anderen technologischen Revolutionen zu schaffen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Der Autor nutzt einen deskriptiven und analysierenden Ansatz, der wissenschaftliche Fakten mit technologischen Visionen und strategischen Analysen verbindet.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine Darstellung technischer Werkzeuge, eine Analyse aktueller Marktentwicklungen sowie strategische Empfehlungen für Unternehmen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren das Werk?
Wesentliche Begriffe sind Nanotechnologie, Innovation, Selbstorganisation, Konvergenz, Marktwachstum und Posthumanismus.
Welche Risiken werden im Zusammenhang mit Nanobots genannt?
Es besteht die Gefahr, dass dysfunktionale oder außer Kontrolle geratene Nanobots unkontrolliertes Wachstum zeigen oder dem menschlichen Organismus erheblichen Schaden zufügen können.
Wie verändert die Nanotechnologie laut Autor den Menschen?
Durch die Verschmelzung von Mensch und Maschine sowie die Rekonstruktion des Körpers auf molekularer Ebene könnten neue Mensch-Maschine-Hybride oder „Software-Menschen“ entstehen.
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- Dr. Volker Halstenberg (Author), 2005, Nanotechnologie heute - morgen - übermorgen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/46277
