Erfindungen aus der Nanotechnologie umgeben uns und beeinflussen unseren Alltag immer mehr. Die Anwendungsmöglichkeiten sind grenzenlos. Die Schweiz hat in der Nanoforschung eine Vorreiterrolle inne. Will man in die Welt des Allerkleinsten eindringen, um winzige Materialstrukturen herzustellen, die nur wenige Nanometer gross sind, braucht man Nanotechnologie. Ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter – im Vergleich ist ein menschliches Haar circa 40 000 mal breiter. In diesem Grössenbereich ändern sich die chemischen und physikalischen Eigenschaften von Materialien. «Nanotechnologie ist die Analyse und die Bearbeitung von Materialien und Strukturen in der Grösse von einem bis 100 Nanometer», erklärt Dr. Paul Seidler, Experte am IBM-Forschungslabor in Rüschlikon. «Für die IT-Branche bedeutet Nanotechnologie vor allem die Herstellung elektronischer Bauteile mit Strukturen in dieser Grössenordnung. Ziel ist es, künftig noch energieeffizientere und leistungsfähigere Computer- und Speichertechnologien zu entwickeln und dabei neue physikalische Phänomene auszunutzen. Schon heute haben aber alle PCs, Notebooks usw. Bauteile im Nanometerbereich», sagt Seidler. Die Palette der nanotechnologisch hergestellten Produkte ist gross. Man trifft sie – oft ohne es zu wissen – in der Medizin, in der Umwelttechnologie, im Automobilbau, bei Textilien, Kosmetika oder bei Lebensmittelverpackungen an.

Eine Zukunftstechnologie?
Der Begriff Nanotechnologie leitet sich aus dem griechischen Wort «nanos» ab, was «Zwerg» bedeutet. Schon seit vielen Jahren werden in Produktionsverfahren, wie beispielsweise bei der Reifenherstellung, kleinste Teilchen verwendet, ohne dies als «Nanotechnologie» zu bezeichnen. Die Tendenz zur Verkleinerung und Effizienzsteigerung in technischen Geräten ist auch nichts Neues. Der Begriff sei aber in Mode, und zwar weil er in vielen Forschungsbereichen, wie Physik, Chemie oder Elektrotechnik, wichtig sei. «Wir sind in Bereiche vorgedrungen, in denen wir atomar genau arbeiten», erklärt Seidler. Für die IT-Zukunft berge Nanotechnologie vielfältige Möglichkeiten. «Anwendungen reichen von Schaltelementen für Computerprozessoren, die wesentlich weniger Energie verbrauchen, bis hin zu einzelnen Molekülen als Bauteilen oder der Datenübertragung zwischen Prozessoren mit Licht», erklärt Seidler.

Schweiz spielt führende Rolle
Bereits 1981 kam ein revolutionärer Beitrag zur Nanoforschung aus der Schweiz: Das Rastertunnelmikroskop wurde von Gerd Binnig und Heinrich Rohrer am IBM-Froschungslaboratorium in Rüschlikon entwickelt. Dank dieser bahnbrechenden Erfindung, die 1986 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet wurde, konnte man zum erstem Mal Oberflächen atomar abbilden und einzelne Atome «sehen». Am gleichen Ort entsteht derzeit ein neues Forschungszentrum für Nanotechnologie, welches dieses Jahr eröffnet wird. Das «Nanotechnology Center» – eine 90-Millionen-Dollar-Investition – ist Teil einer strategischen Partnerschaft in Nanotechnologie mit der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich (ETHZ). IBM und die ETHZ wollen gemeinsame sowie eigene Forschungsprojekte im neuen Gebäude, das über einen 950 m2 grossen Reinraum verfügt, realisieren. «Rüschlikon ist eine der Geburtsstätten der Nanotechnologie, sagt Paul Seidler, Koordinator des Nanotechnology Centers. «Die Schweiz liegt ganz vorn, weil sie eine hohe Dichte an Physikern, Chemikern, gut ausgebildeten Leuten und Firmen, die solche Technologie benötigen, hat.» Gemäss dem «Swiss Nano Report 2010», ein umfassender Bericht über die jüngsten Entwicklungen der Schweizer Nanotechindustrie, gehört die Schweiz zu den innovativsten Ländern in diesem Bereich, was nicht zuletzt den exzellenten Rahmenbedingungen für Forschung und Entwicklung, Gesetzgebung und Finanzierung am Standort Schweiz zugeschrieben wird.

Nicht über einen Kamm scheren
Bei allem Potenzial könnten gewisse Arten von Nanotechnologie, wie etwa Nanopartikel, aber auch noch nicht abschätzbare Risiken bergen. Daher wird in Schweizer Expertenkreisen und politischen Gremien sowie auch in der Öffentlichkeit schon seit längerem über die Vor- und Nachteile der Nanotechnologie diskutiert. Gerade weil «Nanotechnologie» als Oberbegriff für eine Vielzahl von Produkten und Anwendungen gebraucht wird, ist die Gefahr von Missverständnissen über die Auswirkungen gross. «Die in Sonnencremes oder Raumluftsprays enthaltenen unsichtbare Teilchen und deren allfällige Risiken für Gesundheit und Umwelt dürfen nicht in einen Topf mit anderen Anwendungen geworfen werden. Eine differenzierte Betrachtung ist wichtig», betont Seidler.