Embed Size (px)
Citation preview
Die Innovationsgesellschaft mbH
Lerchenfeldstrasse 5, CH-9014 St.Gallen
Tel. +41 71 278 02 04, [email protected]
www.innovationsgesellschaft.ch
Illustration von „Nano“-
Effekten
Autor: Andreas Beck
Datum: März 2014
© 2014 – Die Innovationsgesellschaft, mbH
Neue Eigenschaften
1
Nanomaterialien zeigen „neue“ Eigenschaften.
Beispiel Aluminium:
- Alu-Folie ist chemisch sehr stabil und darum wenig
reaktionsfreudig.
- Alu-Nanopartikel verbrennen dagegen explosionsartig und
werden als Raketentreibstoff eingesetzt.
Bildquellen: Wikimedia Commons (public domain images)
© 2014 – Die Innovationsgesellschaft, mbH
Verhältnis Oberfläche : Volumen
2
Das Verhältnis von Oberfläche zu Volumen eines Stoffes
beeinflusst dessen Eigenschaften.
Das folgende Beispiel unterstreicht diese Tatsache
Bildquelle: © http://www.nanoforschools.ch/
© 2014 – Die Innovationsgesellschaft, mbH
Verhältnis Oberfläche : Volumen
3
Ein massives Stück Eisen lässt sich zwar erhitzen, nicht
aber verbrennen.
Durch Zerkleinerung lässt sich die Oberfläche des
Eisenwürfels massiv vergrößern. Damit wird die
Reaktionsfläche im Verhältnis zur Masse viel größer.
Bildquelle: US National Archives and Records Administration, Wikimedia Commons
© 2014 – Die Innovationsgesellschaft, mbH
Verhältnis Oberfläche : Volumen
4
Wird Eisenpulver in eine offene
Flamme gestreut, brennt es.
Ermöglicht wird dies durch die
– gegenüber massivem Eisen –
stark vergrößerte Oberfläche
des Pulvers.
Bildquelle: © 2014 Die Innovationsgesellschaft mbH Bildquelle: © T. Michel – Fotolia.com
© 2014 – Die Innovationsgesellschaft, mbH
Beispiele aus Natur und Technik
5
In Feuerwerkskörper aller Art werden die Farben durch
das Verbrennen verschiedener Metallverbindungen
hervorgerufen.
Beispiele beteiligter Metalle:
Strontium → rot
Calcium → orange
Natrium → gelb
Barium → grün
Kupfer → blau
Bildquelle: © Semnoz 2005, Wikimedia Commons
© 2014 – Die Innovationsgesellschaft, mbH
Beispiele aus Natur und Technik
6
Die Gesamtoberfläche unserer
Lungen beträgt ungefähr 140 m2
(entspricht etwa der Fläche eines
Tennisplatzes). Die große Oberfläche
kommt durch die ca. 500 Millionen
Lungenbläschen (Alveolen) zustande,
die einen Durchmesser von etwa 0.25
mm haben.
Erst die große Oberfläche ermöglicht,
dass der Gasaustausch in kurzer Zeit
stattfinden kann.
Bildquelle: Wikimedia Commons (public domain image)
© 2014 – Die Innovationsgesellschaft, mbH
Beispiele aus Natur und Technik
7
Die wirksame Oberfläche von Abgaskatalysatoren hat die
Größe von zwei Fussballfeldern, damit die Umwandlung der
Schadstoffe innerhalb der kurzen Zeit, die zum Durchströmen
zur Verfügung steht, vollzogen werden kann.
Bildquelle: © Stahlkocher 2004, Wikimedia Commons
© 2014 – Die Innovationsgesellschaft, mbH
Beispiele aus Natur und Technik
8
In Schreinereien und Mühlen besteht die Gefahr von
Staubexplosionen. Wenn in der Luft viel feiner Staub
(Holzstaub, Mehl etc.) vorhanden ist, reicht oft ein
Funke, um eine Explosion auszulösen.
Bildquelle: © Hans-Peter Scholz, Wikimedia Commons
© 2014 – Die Innovationsgesellschaft, mbH 9
Damit sich der Kraftstoff in Dieselmotoren explosionsartig
entzünden kann, muss er durch die Einspritzdüse möglichst
fein zerstäubt werden.
Bildquelle: © PiccoloNamek, Wikimedia Commons
Beispiele aus Natur und Technik
© 2014 – Die Innovationsgesellschaft, mbH
Beispiele aus Natur und Technik
10
Kandiszucker braucht viel länger, um sich in Wasser aufzulösen,
als dieselbe Menge Puderzucker.
Bildquelle: © Lizzy, Wikimedia Commons
Bildquelle: © Roland Zumbühl, Wikimedia Commons
