Gemeinsames internationales Meeting zum Thema Mathematik, Berechnung und Programmierung in nuklearen Anwendungen (M&C + SNA 2007, Monterey, CA, USA, 15. April 2007)
Der Begriff Nano-Kavitation bedeutet, dass in manchen Fällen der Kavitationskern kleiner ist als 1 Micron, so dass die entwickelte Technologie sowohl die Synthese und Veränderung von Nanopartikeln zulässt und zudem die Trennung und Emulsion durch die submicron-großen Partikel möglich macht. Zusätzlich kann man die inneren Teile des Kavitationsreaktors mit oberflächen-veränderten Nanopartikeln beschichten.
Beim Multi-Stage Kavitations-Reaktor werden die sich wiederholenden Blasenimplosionen vom ständigen Anstieg von sowohl Temperatur als auch Druck begleitet, und können durch photochemische Reaktionen auch zur Entstehung von lokalen Strahlenströmen, Schockwellen, starken Schubkräften sowie ultraviolettes und auch sichtbares Licht entstehen lassen. Dadurch wird eine größere Menge Energie frei, die die Atome, Moleküle und Radikale aktiviert, die sich in der Kavitation oder in den umgebenden Flüssigkeiten befinden. Dadurch werden chemische Reaktionen in Gang gebracht, die Hitze an die Umgebung abgeben.
Der Begriff Nanotechnologie umfasst eine weite Anzahl von Aktivitäten. Nano wird in der Wissenschaft als „ein Millionstel" definiert. Somit ist ein Nanometer ein Millionstel Meter. Ein Nanometer ist ungefähr so groß wie zehn anliegende einzelne Atome. Daher wird Nanotechnology üblicherweise als Begriff für die Technologien verwendet, die im Nanobereich angewendet werden. Nanotechnologie versucht durch die Nutzung dieser kleinen Nano-Größen Vorteile für die Praxis zu ziehen.
Molekulartechnologie (MNT) bezieht sich auf die Bildung von organischen und anorganischen Strukturen aus Einzelatomen oder Molekülen. Dabei wenden wir in der Natur vorkommende Kräfte an um Strukturen im Nanobereich entstehen zu lassen.
Der Beginn
Das Wort Nano stammt aus dem Griechischen und bedeutet eigentlich „Zwerg".
Nano bedeutet das gleiche wie „Ein Millionstel", daher ist ein Nanometer so viel wie „Ein Millionstel Meter".
| Es gibt drei grundlegende Nano-Begriffe die man berücksichtigen muß, wenn man die in den Medien und auch in der Wissenschaft allgegenwärtigen Entwicklungen in der Nanobranche verstehen möchte: Nanoscale, Nanoscience und Nanotechnologie. |
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Auf die Größe kommt es an!
Nanoscience:
Dies ist der Bereich der Wissenschaft in welchem die Dimensionen bzw. Größen eine wichtige Rolle spielen (von 1 bis 100 Nanometern)
Wenn Objekte kleiner als 100 Nanometer sind, lassen sich oftmals unerwartete chemische und physikalische Eigenschaften beobachten.
Beispielsweise könnte man einen Goldbarren in immer kleinere Teile zersägen und das Material hätte dennoch immer die gleiche Farbe, den gleichen Schmelzpunkt, usw. Aber in einigen Bereichen auf Nano-Niveau verhalten sich die Goldpartikel plötzlich anders. Das untere Bild zeigt Gold-Nanopartikel in unterschiedlichen Formen und Größen, angezeigt durch verschiedene Farbtöne.
Die chemischen Eigenschaften (Reaktivität, Entflammbarkeit, etc.) und die physikalischen Eigenschaften (Schmelzpunkt, Leitfähigkeit, etc.) können sich im Nanobereich alle komplett verändern. Daher die sind Eigenschaften eines Materials Abhängig von dessen Größe. Größenabhängige Eigenschaften sind der Hauptgrund dafür, dass Objekten im Nanobereich eine so hervorragende Zukunft vorausgesagt wird.
Hier kommt alles zusammen
Nanotechnologie: Die Nutzung von Materialien und Eigenschaften im Nanobereich, um damit Probleme zu lösen oder Aufgaben zu erfüllen.
Sobald die größenabhängigen Eigenschaften eines bestimmten Materials entdeckt werden, können sie die Tür öffnen für neue Wege der Nutzung dieser Materialien. Neue Anwendungsbereiche eröffnen sich auch dadurch, weil die Nano-großen Materialien so klein sind, dass sie in ein anderes Milieu (z.B. einen menschlichen Körper) eingeschleust werden können, ohne diesem dabei Schaden zuzufügen. Die Nutzung dieser besonderen Eigenschaften die im Nanobereich entstehen und die damit verbundene Entwicklung neuer Technologien nennt man Nanotechnologie.
Das Feld der Nanotechnologie befasst sich vor allem mit den drei folgenden Bereichen:
1. Die Entwicklung von neuen Werkzeugen sowie neuen chemischen Vorgängen um damit extrem kleine Strukturen zu vermessen und entstehen zu lassen.
2. Identifizierung der chemischen und physikalischen Veränderung die auf der Nano-Ebene stattfinden.
3. Nutzung der chemischen und physikalischen Veränderungen im Nano-Bereich um damit neue Technologien zu entwickeln.
Nanotechnologie eröffnet uns einen gänzlich neuen Weg um eine Vielzahl von Materialien und Gegenständen im Bereich der Wissenschaft und der Ingenieurskunst entstehen zu lassen und zu erforschen. Die Entwicklung der Nanotechnologie findet weltweit statt und umfasst Forscher aus zahlreichen unterschiedlichen Bereichen wie Chemie, Physik, Materialwissenschaften, Maschinenbau, Biologie und Medizin. Zahlreiche kommerzielle Beispielprodukte die die Nanotechnologie nutzen sind bereits auf dem Markt und viele weitere vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten der Nanotechnologie werden momentan untersucht. Um mehr darüber zu erfahren in welche Richtung sich diese neue Technologie weiterentwickeln könnte, informieren Sie sich bitte in der Rubrik „Application of Nanotech" (Anwendung von Nanotechnologie).
