In den Vorträgen wurde deutlich, dass Nanotechnologie in den unterschiedlichsten Bereichen zum Einsatz kommt und sich mit ihr der Trend zur Verkleinerung von Bauteilen, beispielsweise in der Medizintechnik, fortsetzen wird. So wird es zukünftig möglich sein, Wirkstoff e direkt in Zellen einzuschleusen und damit deutlich zielgerichteter anzuwenden. Zur Tumorkontrastierung und zur Diagnose von Melanomen werden bereits heute schon Nanoleuchtstoff e eingesetzt. Diese sind trotz stärkerer Leuchtkraft nicht toxisch und zudem einfacher herzustellen. In Solarzellen eingesetzt, eröff nen Nanomaterialien neue Orte, an denen Zellen installiert werden können, da sie biegbar und transparent sind. Diese Vielseitigkeit von Nanomaterialien und die Vielfältigkeit ihrer Einsatzgebiete stellen einen Technologiesprung dar, dessen Ende noch nicht absehbar ist, wobei sich bereits heute schon abzeichnet, dass Überraschungen zu
erwarten sind.
Mit dem CFN hat die Universität Karlsruhe (TH) das europaweit größte Forschungszentrum für Nanotechnologie. Umso mehr freute es uns, dass neben dem Koordinator des CFN, Prof. Dr. Martin Wegener, auch die Professoren Dr. Martin Bastmeyer, Dr. Gerd Schön, Dr. Claus Feldmann Dr. Manfred Kappes und Professorin Dr. Doris Wedlich als Referenten zur Verfügung standen und in die Bandbreite der Nanotechnologie-Forschung einführten. Die ethischen Aspekte der Nanotechnologie sowie ihren Nutzen und ihre Risiken diskutierten die Teilnehmer des Abschlusspodiums, das von Martin Schneider, (Redaktionsleiter „nano“,
SWR/3sat), moderiert wurde. Deutlich hervorgehoben wurde dabei die Notwendigkeit eines interdisziplinären Dialogs über die Veränderungen, die die Nanotechnologie ermöglicht und die Auswirkungen, die diese haben. Dr. Angela Hullmann wies in diesem
Zusammenhang darauf hin, dass die EU nur zivile und keine militärischen Anwendungen der Nanotechnologie fördert, wobei die Schnittstellenorientierung in den nächsten Jahren an Relevanz noch zunehmen wird. Eine Auseinandersetzung mit den gesellschaftlichen
Veränderungen, die möglicherweise auf uns zukommen, ist insofern auch von Seiten der EU erwünscht.
 

Eine wichtige Aufgabe des ZAK besteht in der Kommunikation zwischen Wissenschaft und Gesellschaft. In jedem Sommersemester findet daher das Colloquium Fundamentale unter dem Motto „Wissenschaft im Dialog“ in enger Zusammenarbeit mit Forschungseinrichtungen der Universität Karlsruhe (TH) statt. Wir freuen uns sehr, dafür in diesem Sommer das DFG-Centrum für Funktionelle Nanostrukturen (CFN) gewonnen zu haben. Das CFN ist eine der größten nanowissenschaftlichen Forschungseinrichtungen in Europa und ein wichtiger Bestandteil der Bewerbung der Universität Karlsruhe (TH) im Rahmen der Exzellenzinitiative des Bundes. In insgesamt sieben Vorträgen und Diskussionsrunden werden Wissenschaftler des CFN eine Einführung in die faszinierende Welt der Nanotechnologie geben. Am CFN forschen über 200 Physiker, Chemiker, Biologen, Elektroingenieure und Werkstoffwissenschaftler an 62 Projekten. Mit ihren Arbeiten schaffen sie die Grundlagen für innovative Methoden, Materialien und Strukturen, die in der Informationstechnologie, Werkstoffproduktion oder Biomedizin Anwendung finden sollen.

Die Erforschung, Entwicklung und Nutzung von Strukturen, die nur wenige Nanometer (= 1 Millionstel Millimeter) groß sind, sind das Arbeitsgebiet der Nanotechnologie. Sie wird in den kommenden Jahren dazu beitragen, dass eine Vielzahl von Produkten neue, verbesserte Eigenschaften aufweisen, und völlig neuartige Bauteile für die unterschiedlichsten Anwendungen ermöglichen. Die Nanotechnologie wird in Zukunft aber nicht nur für viele Wirtschaftszweige von großer ökonomischer Bedeutung sein. Der neuen Querschnittstechnologie, die Produktionsprozesse grundlegend verändert und unsere technischen Möglichkeiten dramatisch erweitert, wird zugetraut, die nächste industrielle Revolution auszulösen.So besitzen zum Beispiel molekulare Nanostrukturen aufgrund ihrer unvorstellbar geringen Größe ganz besondere physikalische und chemische Eigenschaften: Sie können Strom leiten, sind leicht und trotzdem extrem stabil, oder leuchten mit hoher Energieeffizienz in brillanten Farben. Mit nanotechnologischen Verfahren hergestellte Bauelemente können in Zukunft große Mengen an Daten und Informationen ausschließlich mit Hilfe optischer Signale übertragen und verarbeiten , was eine weitere deutliche Leistungssteigerung mit sich bringt. Auch Biologie und Medizin profitieren von nanotechnologischen Methoden – und umgekehrt: Molekulare Motoren, nanostrukturierte Oberflächen zur Analyse der Zellbewegung, aber auch die Nutzung von Nanopartikeln für die medizinische Diagnostik und Therapie sind nur einige Themen der Nanobiologie.

Das Colloquium Fundamentale unter der Leitung von Dr. Caroline Y. Robertson-von Trotha ist eine der zentralen Vortragsreihen der Universität Karlsruhe (TH). Die Veranstaltung richtet sich an Studierende, Mitglieder der Universität und die interessierte Öffentlichkeit. Wir freuen uns auf viele Gäste.

Der Eintritt ist frei.

Ort:  Engesser-Hörsaal
Gebäude:  Geb. 10.81, Otto-Ammann-Platz 1, 1. OG
Termin:  Donnerstag, 18h00-19h30, meistens 14-tägig, siehe Programm.

Konzept und wissenschaftliche Leitung:
Prof. Dr. Caroline Y. Robertson-von Trotha, Gründungsdirektorin des ZAK

Programm / Veranstaltungsübersicht

4. Mai 2006: Lichtlenker aus Liliput – Photonische Kristalle und Metamaterialien

Prof. Dr. Martin Wegener

Halbleiterelemente sind aus der heutigen Elektro- und Informationstechnologie nicht mehr wegzudenken. In seinem Vortrag mit dem Titel „Lichtlenker aus Liliput – Photonische Kristalle und Metamaterialien“ informiert Prof. Dr. Wegener über ein neues Verfahren, mit dem Photonische Kristalle erzeugt werden können, die Halbleitereigenschaften für Licht mit Wellenlängen aufweisen, wie sie bei der Telekommunikation verwendet werden. Die unter seiner Leitung entwickelte Methode ist ein wichtiger Schritt hin zu einer rein optischen Datenverarbeitung. Mit deren Hilfe können in Zukunft größere Datenmengen noch schneller als bisher übertragen und verarbeitet werden.

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18. Mai 2006: Tierisch klein – Nanobiologie

Prof. Dr. Martin Bastmeyer

Professor Bastmeyer hat den Lehrstuhl für Zell- und Neurobiologie am Institut für Neurobiologie inne. In Zusammenarbeit mit Physikern entwickelt er neue optische Techniken, um die Haftungskräfte von Zellen sichtbar zu machen und diese zu messen. Am „Modell“ des Zebrafisch-Embryos werden Ausdrucksmuster und die Funktionen der zellerkennenden Moleküle erforscht. Zellhaftung und Wanderungsphänomene werden untersucht, indem Zellen mit chemisch markierten Proteinsubstraten konfrontiert werden.
Nach akademischen Stationen an den Universitäten San Diego, Konstanz und Jena ist Prof. Bastmeyer seit 2004 an der Unviersität Karlsruhe tätig.

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1. Juni 2006

Roadmapping für den Mittelstand – Geld verdienen mit Nanotechnologie

Dr. Jonathan Loeffler, Leiter des Steinbeis-Europa-Zentrums Karlsruhe
Dr.-Ing. Ulrich Sutter, Steinbeis-Europa-Zentrum Karlsruhe

Über 350 kleine und mittlere Unternehmen (KMU, engl. SME) wurden vom Steinbeis-Europa-Zentrum in einer europaweiten Befragung zu Erfolgsfaktoren und Barrieren bei der Verwendung von Nanomaterialien befragt. Diese Pilotinitiative „NanoRoadSME“ wird von der Europäischen Kommission gefördert und soll die Integration und kommerzielle Nutzung neuer Forschungsergebnisse im Bereich Nanomaterialien in Kleinen- und Mittelständischen Unternehmen unterstützen. Als Methodik wird Technologie-Roadmapping angewendet. Ein solcher Ansatz, der mittelständische Unternehmen berücksichtigt, ist bislang einmalig.

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Technikfolgenabschätzungen zur Nanotechnologie

Dipl.-Phys. Torsten Fleischer
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS), Forschungszentrum Karlsruhe

Nanotechnologie ist ein Forschungsfeld, das sich in den letzten Jahren eines wachsenden forschungspolitischen Interesses und einer regen öffentlichen Aufmerksamkeit erfreut. Neue Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften und Funktionalitäten ermöglichen um das zehn- bis hundertfach kleinere Bauteile, etwa für Elektronik oder Sensorik, bis hin zu "Nanomaschinen", die völlig neue technische Möglichkeiten eröffnen würden. Auch im medizinischen Bereich werden revolutionäre Diagnose- und Therapieverfahren erwartet. Aber welche ökologischen, sozialen oder gar gesundheitlichen Auswirkungen sind mit dem Wandel in der Produktion durch die Einführung nanotechnologie-basierter Verfahren und Materialien verbunden? Wie wirken sich derartige Entwicklungen auf viele Bereiche des öffentlichen Lebens aus?

8. Juni 2006: Nanoelektronik: Von spinnenden Elektronen und Quantencomputern

Prof. Dr. Gerd Schön
Institut für Theoretische Festkörperphysik, Universität Karlsruhe (TH)

Die ständige Verbesserung moderner elektronischer Geräte und Computer beruht ganz wesentlich auf der steigenden Miniaturisierung. Für die Halbleiterindustrie wird vorausgesagt, dass in wenigen Jahren die Grenzen erreicht sind, wo verschiedene quantenmechanische Effekte eine wesentliche Rolle spielen werden. Die Erforschung dieser Situation und der neuartigen Möglichkeiten, die sich damit eröffnen, ist das Ziel der Forschung im Bereich der Nanoelektronik. Prof. Dr. Gerd Schön wird sich in seinem Vortrag am Beispiel der „Quantencomputer“ mit nanoelektronischen Schaltungen und quantenmechanischen Effekten beschäftigen.

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29. Juni 2006: Mehr Licht – Neuartige Nano-Leuchtstoffe

Prof. Dr. Claus Feldmann
Institut für Anorganische Chemie, Universität Karlsruhe (TH)

Als nanoskalig werden Festkörper bezeichnet, deren laterale Abmessungen unter 100 nm liegen, d.h. die 1000-fach kleiner als der Durchmesser eines Haares sind. Aufgrund ihrer besonderen chemisch-physikalischen Eigenschaften finden nanoskalige Festkörper erhebliches Interesse sowohl in der Grundlagenforschung als auch in der industriellen Anwendung (z.B. selbstreinigende Oberflächen, transparente Solarzellen, miniaturisierte Sensoren, medizinische Diagnostika).

Dieser Vortrag zeigt die Eigenschaften sowie die derzeitigen und zukünftigen Anwendungsmöglichkeiten nanoskaliger Funktionsmaterialien anhand von ausgewählten Beispielen auf. Schwerpunkt sind hierbei neuartige nanoskalige Leuchtstoffe und deren Anwendungspotential in Technik und Medizin.

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13. Juli 2006: Kohlenstoff in seiner schönsten Form: Nanoröhren

Prof. Dr. Manfred Kappes
Institut für Physikalische Chemie Mikroskopischer Systeme der Universität Karlsruhe (TH); Forschungszentrum Karlsruhe

Kohlenstoff Nanoröhren sind die vielleicht grössten Hoffnungsträger der Nanotechnologie. Im Vortrag schildert Manfred Kappes wie man diese Materialien erzeugt und untersucht. Dabei konzentriert er sich hauptsächlich auf die Untersuchung mechanischer,  elektronischer und optischer Eigenschaften und zeigt auch einige Ergebnisse die für mögliche Anwendungen relevant sind.

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20. Juli 2006: Abschlusspodium “Nanotechnologie zwischen Nutzen und Risiken”

Redner:
Dr. Jürgen Altmann, Universität Dortmund
Dr. Angela Hullmann, Europäische Kommission Brüssel ( Kurzbiographie, PDF)
Prof. Dr. Alfred Nordmann, TU Darmstadt
PD Dr. Günter Tovar, Universität Stuttgart
Prof. Dr. Doris Wedlich, Universität Karlsruhe (TH)

Moderation: Martin Schneider, SWR Wissenschaft Fernsehen, Baden-Baden ( Kurzbiographie, PDF)

Achtung: Das Abschlusspodium findet im NTI-Hörsaal statt.

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