Nanoforschung von Medizin bis Computertechnik

Großes Geschäft mit kleinen Teilchen

Nanotechnologie gilt als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts mit enormen wirtschaftlichem Potenzial. Durch die Veränderung von N anostrkturen bekommen Materialien völlig neue Eigenschaften. Das ermöglicht viele neue Herstellungsverfahren.

8. April 2017, 21:58

Margit Haas fördert österreichische Nanoprogramme

Nano bedeutet auf griechisch Zwerg. Als Nanostrukturen werden jene bezeichnet die bis zu 100 Nanomenter groß sind, also bis zu einem zehntausendstel Millimeter, das ist etwa so groß wie das Erbmaterial einer Zelle. Mit Hilfe der Nanotechnologien können Materialeigenschaften verändert werden.

Viele Nanoteilchen sind schon im Einsatz. Sie transportieren Wirkstoffe in Sonnen- oder Hautcremen, machen Fahrräder oder Tennisschläger bruchfester, machen Textilien, Lacke oder Glasflächen schmutzabweisendend und wasserfest, Brillengläser kratzfest oder Kunststoffe in Autos und Flugzeugen leichter und härter.

Enormer Wachstumsmarkt

Das Marktvolumen wird derzeit auf von 100 Milliarden Dollar geschätzt, bis zum Jahr 2015 könnte es bis zu 2.000 Milliarden Dollar betragen, schätzt Margit Haas, Leiterin der Nanotechnologieprogramme der Forschungsförderungsgesellschaft FFG. Im Rahmen der Nanoinitiative investiert die FFG im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Innovation und Technologie seit 2004 35 Millionen Euro in die Forschung von Nanotechnologie in Österreich.

Weltweit investieren Regierungen weltweit derzeit etwa 6 Milliarden Dollar in die Nanoforschung, Europa wendet dabei ähnlich hohe Summen auf wie die USA und Japan, sagt Haas.

Vielfältige Anwendungsgebiete

Einer der viel versprechenden Bereiche der Nanotechnologie ist die Medizin, so können Nanoteilchen zum Beispiel Medikamtente gezielt zu einem kranken Gewebe bringen. Das könnte etwa Krebstherapien verbessern und Nebenwirkungen vermeiden. Auch Blut kann durch Nanoteilchen gereinigt werden, an dieser Technologie arbeitet etwa Dieter Falkenhagen, Professor an der Donau Universität in Krems.

Im Umweltschutz können Nanoteilchen auch helfen- etwa wenn Solarzellen kein Licht mehr reflektieren, also mehr Licht absorbieren und dadurch effizienter werden, oder wenn Nanoteilchen verschmutztes Wasser reinigen indem sie Schadstoffe fressen, erklärt Haas.

Bereits im Einsatz sind Nanoteilchen auch in der Handytechnolgie, erklärt Gregor Langer, Projektleiter in der Forschungsabteilung bei AT&S in Leoben, Europas größtem Leiterplattenhersteller für Handys. Die Nanoteilchen machen Handys bruchfester, leichter und schneller.

Auch der oberösterreichische Flugzeugteilehersteller FACC erforscht die Vorteile von Nanoteilchen. FACC verkauft Kunststoffbauteile an Flugzeugbauer wie Airbus und Boing. Nanoteilchen machen diese Kunststoffe leichter, das macht auch die Flugzeuge leichter. Der Vorteil: Sie verbrauchen weniger Kerosin.

Und in Wien gibt es das Unternehmen IMS Nanofabrication. Diese Firma hat einer Maschine entwickelt, die mit Elektronen und Ionenstrahlen in Nanogröße Computerchips beschreibt, das macht diese leistungsfähiger. Leistungsfähigere Chips sind die Grundvoraussetzung dafür, dass Geräte wie PC, Handies und Kameras immer mehr Anwendungen haben und schneller werden. Interessenten dafür sind große Halbleiterunternehmen wie Infineon, STMicroelectronics oder Intel.

Österreichische Forschungsschwerpunkte

In Österreich gibt es derzeit rund 150 Unternehmen die im Bereich Nanotechnologie arbeiten und forschen. Knapp 2.000 Arbeitsplätze hängen davon ab, wenn man alle Forscher und Wissenschafter auf den Universitäten mitzählt, sagt Haas. Die Stärken der österreichischen Nanoforschung liegen laut FFG in der Entwicklung neuer Materialien, der Elektronik und Optikbereich. Ein neuer Schwerpunkt soll Medizin werden.

Obwohl Nanotechnologien immer mehr Produkte verbessern und zum "Muss" im internationalen Wettbewerb werden, gibt es in Österreich einige Hürden bei der Kommerzialisierung der Forschung. Zum Beispiel, dass viele mittelständische Unternehmen sich die Forschung nicht leisten können. Deshalb gibt es Forschungsunternehmen wie das auf Kunststoffe spezialisierte Polymer Competence Center in Leoben PCCL, das Forschungsaufträge von Unternehmen an Universitäten vermittelt. Diese Forschungsaufträge werden mit öffentlichen Fördergeldern unterstützt.

Einschränkende Rahmenbedingen
Eine weitere Herausforderung sind auch die noch wenig erforschten Risiken der Nanotechnologie, sagt André Gaszó vom Institut für Risikoforschung an der Uni Wien. Sie seien ähnlich wie die Feinstaubrisiken. Nanotechnologie werde eine Frage des Konsumentenschutzes und des Arbeitnehmerschutzes, sagt Gaszó, deshalb müssen EU-weit einheitliche Kontrollen eingeführt werden.

Die größte Hürde bei der Kommerzialisierung der neuen Nano-Technologien ist aber die Finanzierung von jungen Unternehmen, vor allem durch private Risikokaptialgeber, sagen die Forscher, denn davon gäbe es in Österreich viel zu wenig.