Versuche zur Grätzelzelle
Nachdem wir nun die grundlegenden Dinge zur Grätzelzelle geklärt haben, wollen wir nun die verschiedenen Versuche zur Grätzelzelle beschreiben:
Zunächst einmal testeten wir unsere Grätzelzelle bei Raumlicht. Dabei hat diese eine Spannung von 80mV erzielt. Das Raumlicht hatte eine Itensität von 400Ix. Nun fehlte uns eigentlich nur noch die Sromstärke der Biosolarzelle. Doch wir konnten sie nicht messen, da unsere Messgeräte zu grobe Werte anzeigten.
Anschließend haben wir den gleichen Versuch mit einer 25W Birne durchgeführt. Hierbei betrug die Spannung 360mV und die Itensität des Lichts 770Ix.
Als dritten Versuch haben wir unsere Grätzelzelle mit einer Weiteren zusammengeschlossen und dann wieder nach den gehabten Werten geschaut. Dabei haben wir bei Raumlicht eine Spannung von 170mV gemessen. Das entsprach etwa der Doppelten Spannung wie zuvor bei einer Grätzelzelle(80mV). Bei einer 25W Birne betrug die Spannung 880mV (360mV bei einer Grätzelzelle). Auch hier verdoppelte sich die Spannung.
Somit war bewiesen, dass bei doppelter Anzahl an Grätzelzellen auch die Spannung verdoppelt wird. Zudem ergaben die Versuche, dass bei höherer Lichtitensität die Spannung steigt, was folglich auch die Leistung einer Grätzelzelle verbessert.
Donnerstag, 8. April 2010
Versuch Herstellung einer Grätzelzelle
Benötigte Materialien:
Versuchsdurchführung:
Wir haben zuerst eine negative Elektrode hergestellt. Dazu haben wir die TiO2 - Schicht mit rotem Teewasser eingefärbt. Danach haben wir das Ganze mit einem Föhn getrocknet. Als nächstes folgte die Herstellung der positiven Elektrode. Hierzu mussten wir erst einmal mit einem Messgerät die jeweiligen Widerstände auf den zwei Seiten der Glassplatte mit einem Multimeter messen. Auf der einen Seite ergab sich ein Widerstand von 1 Ohm, auf der anderen Seite ein Widerstand von ca. 0,002 Ohm. So haben wir nun herausbekommen dass wir auf die Seite mit wenigem Widerstand die Graphitschicht draufmachen sollten. Jetzt mussten wir nur noch beide Platten mit Krokodilklemmen verbinden. (An die Krokodilklemmen waren noch Kabel angeschlossen)
So sah dann unsere Grätzelzelle aus:
Leider hatten wir für die folgenden Aufgaben keine Zeit mehr, da die Unterrichtsstunde schon vorbei war.
Benötigte Materialien:
- Negative und Positive Elektrode
- Roter Tee
- Wasser
- Multimeter
- Kabel
- Krokodilklemme
- Graphit
Versuchsdurchführung:
Wir haben zuerst eine negative Elektrode hergestellt. Dazu haben wir die TiO2 - Schicht mit rotem Teewasser eingefärbt. Danach haben wir das Ganze mit einem Föhn getrocknet. Als nächstes folgte die Herstellung der positiven Elektrode. Hierzu mussten wir erst einmal mit einem Messgerät die jeweiligen Widerstände auf den zwei Seiten der Glassplatte mit einem Multimeter messen. Auf der einen Seite ergab sich ein Widerstand von 1 Ohm, auf der anderen Seite ein Widerstand von ca. 0,002 Ohm. So haben wir nun herausbekommen dass wir auf die Seite mit wenigem Widerstand die Graphitschicht draufmachen sollten. Jetzt mussten wir nur noch beide Platten mit Krokodilklemmen verbinden. (An die Krokodilklemmen waren noch Kabel angeschlossen)
So sah dann unsere Grätzelzelle aus:
Leider hatten wir für die folgenden Aufgaben keine Zeit mehr, da die Unterrichtsstunde schon vorbei war.
Die Grätzelzelle
Hierzu müssen wir vorab erst einmal erklären, was Anthocyane sind.
Anthocyane sind Naturfarbstoffe, die in Hibiskusblüten, Kirschen oder auch Brombeeren enthalten sind.
Was heißt eigentlich nun Grätzelzelle?
Die Grätzel-Zelle, benannt nach ihrem Erfinder Michael Grätzel, ähnelt einer herkömmlichen Solarzelle. Sie besteht aus nanokristallinem Farbstoff. Auch ist sie unter dem Namen organische Solarzelle bekannt.
Wie ist die Grätzelzelle aufgebaut?
Im Groben besteht die Grätzelzelle aus zwei Glasplatten, die aufeinander liegen und jeweils beschichtet sind. An der einen Glasplatte ist die negative Elektrode angebracht. Diese besteht aus einem Glassubstrat, das mit Titandioxid, einem Halbleiter, beschichtet ist. An der zweiten Glasplatte ist eine positive Elektrode angebracht. Diese ist mit einer dünnen TCO- Schicht überzogen und mit Platin beschichtet.
Wie funktioniert das Prinzip der Grätzelzelle?
Die Grätzelzelle überspringt die Fotosynthese und wandelt die Solarenergie in Strom um. Diesen Vorgang nennt man auch Photovoltaik. Dabei spielen die oben erwähnten Anthocyane eine große Rolle, denn sie übernehmen die Rolle des Chlorophylls. Da aber wie oben erwähnt die Fotosynthese übersprungen wird, nimmt man lieber die Anthocyane.
Was passiert, wenn Licht auf die Grätzelzelle trifft?
Sobald Licht auf die Grätzelzelle trifft, lösen sich Elektronen aus dem Farbstoff (Anthocyan) und streben im Titandioxid genau auf die Elektrode zu. Wenn der Stromkreis dann geschlossen ist, fließt elektrischer Strom. Dabei fließen die Elektronen, nachdem sie ihre Energie an ein elektronisches Gerät abgegeben haben, über die positive Elektrode zurück in die Solarzelle. Als Beschleuniger, damit die Elektronen schneller zu den positiv geladenen Farbstoffatomen zurücktransportiert werden, dient hierbei Platin.
Hierzu müssen wir vorab erst einmal erklären, was Anthocyane sind.
Anthocyane sind Naturfarbstoffe, die in Hibiskusblüten, Kirschen oder auch Brombeeren enthalten sind.
Was heißt eigentlich nun Grätzelzelle?
Die Grätzel-Zelle, benannt nach ihrem Erfinder Michael Grätzel, ähnelt einer herkömmlichen Solarzelle. Sie besteht aus nanokristallinem Farbstoff. Auch ist sie unter dem Namen organische Solarzelle bekannt.
Wie ist die Grätzelzelle aufgebaut?
Im Groben besteht die Grätzelzelle aus zwei Glasplatten, die aufeinander liegen und jeweils beschichtet sind. An der einen Glasplatte ist die negative Elektrode angebracht. Diese besteht aus einem Glassubstrat, das mit Titandioxid, einem Halbleiter, beschichtet ist. An der zweiten Glasplatte ist eine positive Elektrode angebracht. Diese ist mit einer dünnen TCO- Schicht überzogen und mit Platin beschichtet.
Wie funktioniert das Prinzip der Grätzelzelle?
Die Grätzelzelle überspringt die Fotosynthese und wandelt die Solarenergie in Strom um. Diesen Vorgang nennt man auch Photovoltaik. Dabei spielen die oben erwähnten Anthocyane eine große Rolle, denn sie übernehmen die Rolle des Chlorophylls. Da aber wie oben erwähnt die Fotosynthese übersprungen wird, nimmt man lieber die Anthocyane.
Was passiert, wenn Licht auf die Grätzelzelle trifft?
Sobald Licht auf die Grätzelzelle trifft, lösen sich Elektronen aus dem Farbstoff (Anthocyan) und streben im Titandioxid genau auf die Elektrode zu. Wenn der Stromkreis dann geschlossen ist, fließt elektrischer Strom. Dabei fließen die Elektronen, nachdem sie ihre Energie an ein elektronisches Gerät abgegeben haben, über die positive Elektrode zurück in die Solarzelle. Als Beschleuniger, damit die Elektronen schneller zu den positiv geladenen Farbstoffatomen zurücktransportiert werden, dient hierbei Platin.
Mittwoch, 7. April 2010
Nanosilber - Was ist das?
Nanosilber besteht aus winzigen Nanoteilchen, die meist in Wasser gelöst sind. Jedoch hat die Nanosilberlösung nicht wie gedacht eine Silberne Farbe, sondern sie ist goldgelblich und klar.
Das Gute an Nanosilber ist, ist dass die kleinen Atomteilchen im Nanosilber Bakterien abtöten. Aus diesem Grund wird Nanosilber vermehrt in der Textilindustrie, wie z.B. in Socken oder Unterwäsche, angewendet.
Zusammensetzung der Nanosilberlösung im Schülerversuch:
Es gibt verschiedene Arten der Herstellung von Nanosilberlösungen.
Hier ein Beispiel:
Zuerst haben wir die beiden Lösungen (Silbernitrat + Tannin) zusammen vermischt und auf 80°C erhitzt. Nach und nach haben wir das Natriumcarbonat vorsichtig hinzugegeben. Es entstand eine dunkelbraune bis schwarze Flüssigkeit.
(Anmerkung: Normalerweise soll eine goldgelbe, klare Flüssigkeit entstehen. Du durch die zu hohe Temperatur haben die Silbernitratteilchen weiter reagiert und es haben sich Silberklumpen gebildet. Da diese Klumpen nicht mehr im Nanobereich sind, haben sie keine Nanoeigenschaften mehr und sind somit nicht mehr für den Versuch zu gebrauchen. Um ein optimales Ergebnis zu bekommen, darf man die Lösung nur bis maximal 45°C erhitzen. Sie ist bei dieser Temperatur zwar nur leicht gelblich, aber die Teilchen reagieren etwas weiter und so verdunkelt sich die Farbe, bis man nachher die gewünschte goldgelbe Farbe erhält.)
Durchführung 2:
Danach haben wir den Nährboden in der Mitte geteilt und auf der einen Seite gut mit Wasser benetzt, und die andere Seite mit einer neuen, optimalen Nanosilberlösung. Dann haben wir verschiedene Gegenstände, ab denen sich Bakterien befinden könnten, gleichmäßig auch beide Seiten vorsichtig gedrückt.
Ergebnis:
Nach ein paar Tagen im ''Brutschrank'' konnten wir schon einige Bakterienkulturen auf der Wasserbeschichteten Seite erkennen. Im Gegenteil zu der Nanobeschichteten Seite. Dort hatten sich bisher noch keine Bakterien gebildet.
Schlussfolgerung:
Mit diesem Versuch ist bewiesen, dass die Nanosilberlösung die Bakterienkulturbildung eindämmen kann und sie sogar für 2-3 Tage die Bildung stoppt.
Nanosilber besteht aus winzigen Nanoteilchen, die meist in Wasser gelöst sind. Jedoch hat die Nanosilberlösung nicht wie gedacht eine Silberne Farbe, sondern sie ist goldgelblich und klar.
Das Gute an Nanosilber ist, ist dass die kleinen Atomteilchen im Nanosilber Bakterien abtöten. Aus diesem Grund wird Nanosilber vermehrt in der Textilindustrie, wie z.B. in Socken oder Unterwäsche, angewendet.
Zusammensetzung der Nanosilberlösung im Schülerversuch:
Es gibt verschiedene Arten der Herstellung von Nanosilberlösungen.
Hier ein Beispiel:
- 20 ml Silbernitratlösung (1,7 g Silbernitrat in 100 ml)
- 0,5 ml Tanninlösung (0,02 g Tannin in 5 ml)
- 2,0 ml Natriumcarbonat (0,01 g Natriumcarbonat in 10 ml)
- Lösungen + Carbonat
- Bunsenbrenner
- Bechergläser
- Petrischale
- Bakterien
- Wasser
Zuerst haben wir die beiden Lösungen (Silbernitrat + Tannin) zusammen vermischt und auf 80°C erhitzt. Nach und nach haben wir das Natriumcarbonat vorsichtig hinzugegeben. Es entstand eine dunkelbraune bis schwarze Flüssigkeit.
(Anmerkung: Normalerweise soll eine goldgelbe, klare Flüssigkeit entstehen. Du durch die zu hohe Temperatur haben die Silbernitratteilchen weiter reagiert und es haben sich Silberklumpen gebildet. Da diese Klumpen nicht mehr im Nanobereich sind, haben sie keine Nanoeigenschaften mehr und sind somit nicht mehr für den Versuch zu gebrauchen. Um ein optimales Ergebnis zu bekommen, darf man die Lösung nur bis maximal 45°C erhitzen. Sie ist bei dieser Temperatur zwar nur leicht gelblich, aber die Teilchen reagieren etwas weiter und so verdunkelt sich die Farbe, bis man nachher die gewünschte goldgelbe Farbe erhält.)
Durchführung 2:
Danach haben wir den Nährboden in der Mitte geteilt und auf der einen Seite gut mit Wasser benetzt, und die andere Seite mit einer neuen, optimalen Nanosilberlösung. Dann haben wir verschiedene Gegenstände, ab denen sich Bakterien befinden könnten, gleichmäßig auch beide Seiten vorsichtig gedrückt.
Ergebnis:
Nach ein paar Tagen im ''Brutschrank'' konnten wir schon einige Bakterienkulturen auf der Wasserbeschichteten Seite erkennen. Im Gegenteil zu der Nanobeschichteten Seite. Dort hatten sich bisher noch keine Bakterien gebildet.
Schlussfolgerung:
Mit diesem Versuch ist bewiesen, dass die Nanosilberlösung die Bakterienkulturbildung eindämmen kann und sie sogar für 2-3 Tage die Bildung stoppt.
Die Gefahren bei Nanosilber
Da die Verwendung von Nanosilber im alltäglichen und medizinischen Bereich erstseit kurzem floriert, ist der Grad der Langzeit- oder Folgeschäden noch nicht weit erforscht.
D.h. man weiß nicht, ob beim Tragen von Socken mit Nanosilber im Gewebe, welcher den Schweißgeruch lindert oder unterbindet, keine Schäden auslöst. Natürlich können allergische Reaktionen auftreten welche aber bei jedem Produkt auftreten können. Wichtiger ist die Frage, wie die Reaktion des Körpers auf das Silber nach 10-20 jährigem Tragen aussieht, oder ob in der Zeit keine äußerlichen Symptome sichtbar werden, sondern sich z.B. Silberteilchen im Körper angesammelt haben, die zu schädlichen Folgen fürhren könnten...wie gesagt, man ist sich noch nicht im Klaren, wei gut oder schlecht diese Nanosilberteilchen sind. Aus diesem Grund würden wir abraten, nur noch Prudukte zu kaufen, in denen sich Nanosilber oder Nanoteilchen allgemein befinden, zur eigenen Sicherheit.
Anwendungsgebiete von Nanosilber im häuslichen Gebrauch:
Da die Verwendung von Nanosilber im alltäglichen und medizinischen Bereich erstseit kurzem floriert, ist der Grad der Langzeit- oder Folgeschäden noch nicht weit erforscht.
D.h. man weiß nicht, ob beim Tragen von Socken mit Nanosilber im Gewebe, welcher den Schweißgeruch lindert oder unterbindet, keine Schäden auslöst. Natürlich können allergische Reaktionen auftreten welche aber bei jedem Produkt auftreten können. Wichtiger ist die Frage, wie die Reaktion des Körpers auf das Silber nach 10-20 jährigem Tragen aussieht, oder ob in der Zeit keine äußerlichen Symptome sichtbar werden, sondern sich z.B. Silberteilchen im Körper angesammelt haben, die zu schädlichen Folgen fürhren könnten...wie gesagt, man ist sich noch nicht im Klaren, wei gut oder schlecht diese Nanosilberteilchen sind. Aus diesem Grund würden wir abraten, nur noch Prudukte zu kaufen, in denen sich Nanosilber oder Nanoteilchen allgemein befinden, zur eigenen Sicherheit.
Anwendungsgebiete von Nanosilber im häuslichen Gebrauch:
- Kosmetika
- Putztücher
- Waschmaschienen
- Kühlschränke
- Mikrowellen
- Lebensmittelverpackungen
- Zahnbürsten
- Farben
- Töpfe
- Schuhe
Bionik - Was ist das?
Bionik ist der Begriff der Umsetzung/ Anwendung von verschiedenen Vorkommnissen in der Natur in die Technik.
Es gibt viele verschiedene Anwendungsbereiche der Bionik. Z.B. in der Baubionik, Bewegungsbionik, Evolutions-/ Optimierungsbionik, Informationsbionik, Klimabionik, Konstruktionsbionik, ...
In der Bionik gibt es 2 verschiedene Vorgehensweisen in der Umsetzung von Biologie in Technik:
1) Bionik als ''top-down-Prozess''
Er besteht zusammengefasst aus 4 Schritten:
Das Vorgehen den ''bottom-up-Prozesses'' steht genau im Gegensatz zum ''top-down-Prozess''. Man erforscht zuerst ein bestimmtes Objekt aus der Natur und entwickelt mit Hilfe der gesammelten Erkenntnisse neue Produkte, die auf der Grundlage des jeweiligen Phänomens der Natur basieren.
Beispiele: Natur - Technik
Weitere Beispiele der Bionik, die in unserem Leben eine kleine, aber bedeutende Rolle spielen:
Bionik ist der Begriff der Umsetzung/ Anwendung von verschiedenen Vorkommnissen in der Natur in die Technik.
Es gibt viele verschiedene Anwendungsbereiche der Bionik. Z.B. in der Baubionik, Bewegungsbionik, Evolutions-/ Optimierungsbionik, Informationsbionik, Klimabionik, Konstruktionsbionik, ...
In der Bionik gibt es 2 verschiedene Vorgehensweisen in der Umsetzung von Biologie in Technik:
1) Bionik als ''top-down-Prozess''
Er besteht zusammengefasst aus 4 Schritten:
- Man hat eine gewisse Vorstellung seines Produktes
- Man sucht Synonyme des gewünschten Modells in der Natur
- Man analysiert die ''Bauweise/Vorgehensweise'' der Natur
- Man setzt die gewonnenen Erkenntnisse der Analyse mit dem Modell in Verbindung und versucht somit, das Problem zu lösen.
- Flugzeug - Vögel
- Fallschirm - Blume mit Gleitsamen
- Winglets an Flugzeugen - Gleitvögel
- Autoreifen - Katzenpfote
Das Vorgehen den ''bottom-up-Prozesses'' steht genau im Gegensatz zum ''top-down-Prozess''. Man erforscht zuerst ein bestimmtes Objekt aus der Natur und entwickelt mit Hilfe der gesammelten Erkenntnisse neue Produkte, die auf der Grundlage des jeweiligen Phänomens der Natur basieren.
Beispiele: Natur - Technik
- Lotuseffekt - selbstreinigende Oberflächen
- Baum- und Knochenbau - Struktur von Bauteilen an Rundungen (CAD)
- Haischuppen - verminderung des Luft-/Wasserwiderstands anhand von ''Riplet-Folien''
- Pflanze - Klettverschluss
Weitere Beispiele der Bionik, die in unserem Leben eine kleine, aber bedeutende Rolle spielen:
- Saugnäpfe - Kraken
- Echolot - Delphine/Fledermäuse
- Propeller - Ahornsamen (Flügelfrucht)
- Schwimmflossen - Frösche und Wasservögel
- Lüftungssystem (LS)- LS im Termitenbau
Freitag, 26. März 2010
Herstellung einer nanoskaligen Oberfläche
Materialien:
Kerze
Objektträger
Wasser
Pipette
Durchführung:
Zuerst haben wir den Objektträger in die Flamme gehalten, sodass sich der Ruß an der Oberfläche der Objektträgers abgesetzt hat. Danach haben wir das Wasser in einzelnen Tropfen mit Hilfe der Pipette auf die berußte Stelle vorsichtig draufgetropft.
Beobachtung:
Die Wassertropfen sind an der berußten Stelle einfach abgeperlt. Bei einem kleinen Riss in der berußten Oberfläche hat sich das Wasser gleich unter die Rußschicht gelegt und es entstand eine Blase unter der Rußschicht. Als wir das Wasser aus einem größeren Abstand auf die Rußschicht getropft haben, ist dass Wasser zwar auch abgeperlt, jedoch hat dass Wasser auch an der Stelle, an der es aufgetropft ist, etwas Ruß 'mitgenommen'.
Erklärung:
Durch den Ruß ist eine nanoskalige Oberfläche auf dem Objektträger entsanden. Diese ist sehr hydrophob.
Samstag, 20. März 2010
Neu entwickelte
Aktive Innenraumluftfarbe
StoClimason Color
Prof. Dr. Horst Kirsch hat eine neue Möglichkeit entwickelt, die die Luftqualität in geschlossenen Räumen nachweislich verbessert.
Das Prinzip hat er dabei von der Pflanzen abgeschaut, welche Photosynthese betreiben.
Die neu entwickelte Farbe verbessert mit Hilfe von künstlichen- und Sonnenlicht die Raumluft.
Erklärung:
Wenn Licht auf die Farbe fällt, aktivieren sich dabei Katalysatoren, welche ständig organische Substanzen und Schadstoffe in der Luft abbauen.
1. Schadstoffe in der Luft treffen auf die Farbe in der Tapete.
2. Das Licht aktiviert den Kathalysator und baut die Schadstoffe ab
3. Frische Luft
Zurzeit wird die Farbe meißt dort angewendet, wo sich viele Menschen auf kleinem Raum befinden, wie z.b. in Arztpraxen und Restaurants.
Quelle:
http://www.sto.de/evo/web/sto/32159_DE.pdf
Aktive Innenraumluftfarbe
StoClimason Color
Prof. Dr. Horst Kirsch hat eine neue Möglichkeit entwickelt, die die Luftqualität in geschlossenen Räumen nachweislich verbessert.
Das Prinzip hat er dabei von der Pflanzen abgeschaut, welche Photosynthese betreiben.
Die neu entwickelte Farbe verbessert mit Hilfe von künstlichen- und Sonnenlicht die Raumluft.
Erklärung:
Wenn Licht auf die Farbe fällt, aktivieren sich dabei Katalysatoren, welche ständig organische Substanzen und Schadstoffe in der Luft abbauen.
1. Schadstoffe in der Luft treffen auf die Farbe in der Tapete.
2. Das Licht aktiviert den Kathalysator und baut die Schadstoffe ab
3. Frische Luft
Zurzeit wird die Farbe meißt dort angewendet, wo sich viele Menschen auf kleinem Raum befinden, wie z.b. in Arztpraxen und Restaurants.
Quelle:
http://www.sto.de/evo/web/sto/32159_DE.pdf
Versuche mit der Anstrichfarbe Sto-Climasan Color der Firma sto
Benötigte Materialien:
• Sto-Climasan Color
• Tapeten-Teststreifen
• Föhn
• Duftende und farbige wässrige Lösung
• Sprühflasche
Durchführung:
Wir haben auf Tapetenstreifen wieder zwei ca. 20cm² große Testfelder markiert. Das eine Feld bestrichen wir mit normaler Dispersionsfarbe, das andere mit sto-Climasan-Color. Zur Trocknung benutzten wir wieder den Föhn. Aus einer mit Tinte gefüllten Sprühflache mit Duft haben wir die Teststreifen aus ca. 10cm Entfernung besprüht. Die Streifen setzen wir für einige Tage dem Sonnenlicht aus.
Beobachtung:
Die mit Sto behandelte Testfläche riecht deutlich schwächer als die mit Dispersionsfarbe behandelte.
Die sto Farbe vergilbt nach und nach, während sich die Dispersionsfarbe nicht verändert.
Erklärung:
Die mit nanoskaligem Produkt (Titandioxid-Pigment) behandelte Oberfläche baut durch chemische Reaktionen organische Verbindungen ab.
Benötigte Materialien:
• Sto-Climasan Color
• Tapeten-Teststreifen
• Föhn
• Duftende und farbige wässrige Lösung
• Sprühflasche
Durchführung:
Wir haben auf Tapetenstreifen wieder zwei ca. 20cm² große Testfelder markiert. Das eine Feld bestrichen wir mit normaler Dispersionsfarbe, das andere mit sto-Climasan-Color. Zur Trocknung benutzten wir wieder den Föhn. Aus einer mit Tinte gefüllten Sprühflache mit Duft haben wir die Teststreifen aus ca. 10cm Entfernung besprüht. Die Streifen setzen wir für einige Tage dem Sonnenlicht aus.
Beobachtung:
Die mit Sto behandelte Testfläche riecht deutlich schwächer als die mit Dispersionsfarbe behandelte.
Die sto Farbe vergilbt nach und nach, während sich die Dispersionsfarbe nicht verändert.
Erklärung:
Die mit nanoskaligem Produkt (Titandioxid-Pigment) behandelte Oberfläche baut durch chemische Reaktionen organische Verbindungen ab.
Versuche mit der Fassadenfarbe Lotusan der Firma sto
Benötigte Materialien:
• Lotusan
• Dispersionsfarbe
• Holzstücke
• Föhn
Durchführung:
Auf dem Holzstück markieren wir zwei Felder von ca. 20 cm². Das eine Feld bestreichen wir mit Lotusan und das andere mit normaler Dispersionsfarbe. Mit dem Föhn sorgen wir für schnelles Trocknen. Nach mehreren Tagen Bewitterung benetzten wir die beiden Felder mit Wasser.
Beobachtung:
Das Wasser perlt von mit Lotusan behandeltem Holz in großem Tropfen ab (hydrophob). Bei dem Feld, das mit normaler Dispersionsfarbe behandelt wurde, wurde der Tropfen aufgesaugt (hydrophil).
Erklärung:
Siehe Erklärung unter dem Versuch 1.4. für Lotusan. Siehe bei Dispersionsfarbe Versuch 1.1.
Benötigte Materialien:
• Lotusan
• Dispersionsfarbe
• Holzstücke
• Föhn
Durchführung:
Auf dem Holzstück markieren wir zwei Felder von ca. 20 cm². Das eine Feld bestreichen wir mit Lotusan und das andere mit normaler Dispersionsfarbe. Mit dem Föhn sorgen wir für schnelles Trocknen. Nach mehreren Tagen Bewitterung benetzten wir die beiden Felder mit Wasser.
Beobachtung:
Das Wasser perlt von mit Lotusan behandeltem Holz in großem Tropfen ab (hydrophob). Bei dem Feld, das mit normaler Dispersionsfarbe behandelt wurde, wurde der Tropfen aufgesaugt (hydrophil).
Erklärung:
Siehe Erklärung unter dem Versuch 1.4. für Lotusan. Siehe bei Dispersionsfarbe Versuch 1.1.
Eigenschaften von Lotusan:
Der Schmutz perlt mit dem Regen ab. Die Fassaden bleiben länger sauber. Außerdem werden Algen- bzw. Pilzbefall gehemmt. Lotusan hat eine mikrostrukturierte Oberfläche. Die Kontaktfläche für Schmutzpartikel und Wasser ist dadurch sark reduziert. Auch ist die Oberfläche zusätzlich sehr hydrophob. Die Regentropfen perlen sofort ab und reißen die nur lose anhaftenden Schmutzpartikel problemlos mit.
Im Internet gibt es mehrere Erfahrungsberichte mit unterschiedlichen Bewertungen von Lotusan.
Der Schmutz perlt mit dem Regen ab. Die Fassaden bleiben länger sauber. Außerdem werden Algen- bzw. Pilzbefall gehemmt. Lotusan hat eine mikrostrukturierte Oberfläche. Die Kontaktfläche für Schmutzpartikel und Wasser ist dadurch sark reduziert. Auch ist die Oberfläche zusätzlich sehr hydrophob. Die Regentropfen perlen sofort ab und reißen die nur lose anhaftenden Schmutzpartikel problemlos mit.
Im Internet gibt es mehrere Erfahrungsberichte mit unterschiedlichen Bewertungen von Lotusan.
Versuch 1.4.
Nachahmung des Lotus- Effekts auf Oberflächen von Holz und Stein mit einer hydrophoben Beschichtung.
Benötigte Materialien:
• Holzstücke, Steine
• Pipetten und unterschiedliche Flüssigkeiten
• Nano-Tool 2 der NanoToolbox
Durchführung:
Auf Holz oder Stein markieren wir ein sauberes und trockenes Feld mit einem Stift. Auf dieses Felder sprühen wir das Nano-Tool 2. In der nächsten Unterrichtsstunde testen wir die inzwischen getrockneten Oberflächen mit normalem Wasser.
Beobachtung:
Die behandelten Oberflächen zeigen deutlich einen Abperleffekt mit starker Tropfenbildung.
Erklärung:
Bei diesem Versuch (Beschichtung von Holz und Stein) wird der Lotuseffekt nachgeahmt. Es wird auch vom Easy-to-Clean-Effekt gesprochen. Mit dem Auftragen des Nano2Tools werden abriebfeste Nanopartikel aufgebracht und dadurch eine stark hydrophobe Schicht erzeugt. Die Oberflächenspannung (Kohäsion) ist nun größer als die Adhäsion zwischen Wasser und der beschichteten Oberfläche. Der Kontaktwinkel zwischen Oberfläche und Wasser ist nun größer als 90°. Angewendet wird dieser Effekt bei der Beschichtung von Fassaden, Dächern und Mauerwerken. Diese Nachahmung des Lotus-Effekts ist aber nicht selbstreinigend.
Nachahmung des Lotus- Effekts auf Oberflächen von Holz und Stein mit einer hydrophoben Beschichtung.
Benötigte Materialien:
• Holzstücke, Steine
• Pipetten und unterschiedliche Flüssigkeiten
• Nano-Tool 2 der NanoToolbox
Durchführung:
Auf Holz oder Stein markieren wir ein sauberes und trockenes Feld mit einem Stift. Auf dieses Felder sprühen wir das Nano-Tool 2. In der nächsten Unterrichtsstunde testen wir die inzwischen getrockneten Oberflächen mit normalem Wasser.
Beobachtung:
Die behandelten Oberflächen zeigen deutlich einen Abperleffekt mit starker Tropfenbildung.
Erklärung:
Bei diesem Versuch (Beschichtung von Holz und Stein) wird der Lotuseffekt nachgeahmt. Es wird auch vom Easy-to-Clean-Effekt gesprochen. Mit dem Auftragen des Nano2Tools werden abriebfeste Nanopartikel aufgebracht und dadurch eine stark hydrophobe Schicht erzeugt. Die Oberflächenspannung (Kohäsion) ist nun größer als die Adhäsion zwischen Wasser und der beschichteten Oberfläche. Der Kontaktwinkel zwischen Oberfläche und Wasser ist nun größer als 90°. Angewendet wird dieser Effekt bei der Beschichtung von Fassaden, Dächern und Mauerwerken. Diese Nachahmung des Lotus-Effekts ist aber nicht selbstreinigend.
Versuch 1.3.
Lotus Effekt - Wie funktioniert die Selbstreinigung von Blättern?
Benötigte Materialien:
• Salat- und Kohlrabiblätter
• Gartenlehm (fein zerrieben)
• Ruß
• 1 Bunsen- oder Spirituosenbrenner
• 1 Becherglas mit Wasser
Durchführung:
Auf einem Kohlrabiblatt haben wir etwas Gartenlehm gestreut. Anschließend gaben wir mit der Pipette einen Wassertropfen auf die verschmutzte Schicht und neigten das Blatt, damit der Tropfen ablaufen konnte.
Beobachtung:
Das Abtropfen vom Kohlrabiblatt hinterlässt eine saubere Spur, während beim Abtropfen vom Salatblatt eine leichte Verschmutzung zurückbleibt. Wir können auch erkennen, dass die Lehmpartikel in den Wassertropfen aufgenommen wurden.
Erklärung:
Siehe Versuch 1.2.
Lotus Effekt - Wie funktioniert die Selbstreinigung von Blättern?
Benötigte Materialien:
• Salat- und Kohlrabiblätter
• Gartenlehm (fein zerrieben)
• Ruß
• 1 Bunsen- oder Spirituosenbrenner
• 1 Becherglas mit Wasser
Durchführung:
Auf einem Kohlrabiblatt haben wir etwas Gartenlehm gestreut. Anschließend gaben wir mit der Pipette einen Wassertropfen auf die verschmutzte Schicht und neigten das Blatt, damit der Tropfen ablaufen konnte.
Beobachtung:
Das Abtropfen vom Kohlrabiblatt hinterlässt eine saubere Spur, während beim Abtropfen vom Salatblatt eine leichte Verschmutzung zurückbleibt. Wir können auch erkennen, dass die Lehmpartikel in den Wassertropfen aufgenommen wurden.
Erklärung:
Siehe Versuch 1.2.
Versuch 1.2.
Lotus-Effekt – Wasser auf hydrophoben Oberflächen
Benötigte Materialien:
• 1 Wachspapier
• 1 Kohlrabiblatt
• 1 Becherglas mit Wasser
• 1 Pasteurpipette
Durchführung:
Mit der Pipette haben wir einen Wassertropfen auf das Wachspapier gegeben und beobachteten den Tropfen beim Neigen des Papiers. Gleiches machten wir mit einem Salat- und einem Kohlrabiblatt. Die Tropfen haben wir jeweils mit dem Stereomikroskop betrachtet. Anschließend haben wir kurz die Blätter in ein mit Wasser gefülltes Becherglas getaucht. Daraufhin zerreiben wir die Pflanzenblätter zwischen den Fingern und wiederholen den Versuch.
Beobachtung:
Beim Wachspapier sowie beim Kohlrabiblatt läuft der stark kugelförmige Wassertropfen extrem gut ab (ohne Rückstand). Mit dem Mikroskop haben wir auf dem Wachspapier und dem Kohlrabiblatt unter dem Wassertropfen eine silbrig glänzende Schicht erkannt. Das ist der so genannte Spiegeleffekt.
Sehr gut können wir die silbrige Schicht auch beobachten, wenn wir das Kohlrabiblatt in die Wasserschale tauchen. Allerdings verschwindet die Schicht an den Stellen, die zwischen den Fingern gerieben wurden. Auch läuft das Wasser nach dem Herausholen des Kohlrabiblatts aus dem Becherglas ohne Rückstand ab.
Erklärung:
Die Beschichtung des Wachspapiers und die oberste Schicht der Kohlrabiblätter sind superhydrophob (extrem wasserabweisend).
Die Oberfläche des Kohlrabiblatts ist aus hügeligen Mikrostrukturen, die mit Wachs -Nanokristallen besetzt sind.
Diese Kristalle sind aus demselben Stoff wie die Beschichtung des Wachspapiers.
Außerdem wird die Form des Wassertropfens von seiner eigenen Oberflächenspannung (Kohäsion) bestimmt. Der Spiegeleffekt beim Eintauchen ins Wasser ist nichts anderes als eine Totalreflexion des Lichts an der Grenzoberfläche zwischen Luft und Wasser.
Durch die Reibung wird die Oberfläche des Kohlrabiblatts so beschädigt, dass ihre superhydrophoben Eigenschaften verloren gehen.
Lotus-Effekt – Wasser auf hydrophoben Oberflächen
Benötigte Materialien:
• 1 Wachspapier
• 1 Kohlrabiblatt
• 1 Becherglas mit Wasser
• 1 Pasteurpipette
Durchführung:
Mit der Pipette haben wir einen Wassertropfen auf das Wachspapier gegeben und beobachteten den Tropfen beim Neigen des Papiers. Gleiches machten wir mit einem Salat- und einem Kohlrabiblatt. Die Tropfen haben wir jeweils mit dem Stereomikroskop betrachtet. Anschließend haben wir kurz die Blätter in ein mit Wasser gefülltes Becherglas getaucht. Daraufhin zerreiben wir die Pflanzenblätter zwischen den Fingern und wiederholen den Versuch.
Beobachtung:
Beim Wachspapier sowie beim Kohlrabiblatt läuft der stark kugelförmige Wassertropfen extrem gut ab (ohne Rückstand). Mit dem Mikroskop haben wir auf dem Wachspapier und dem Kohlrabiblatt unter dem Wassertropfen eine silbrig glänzende Schicht erkannt. Das ist der so genannte Spiegeleffekt.
Sehr gut können wir die silbrige Schicht auch beobachten, wenn wir das Kohlrabiblatt in die Wasserschale tauchen. Allerdings verschwindet die Schicht an den Stellen, die zwischen den Fingern gerieben wurden. Auch läuft das Wasser nach dem Herausholen des Kohlrabiblatts aus dem Becherglas ohne Rückstand ab.
Erklärung:
Die Beschichtung des Wachspapiers und die oberste Schicht der Kohlrabiblätter sind superhydrophob (extrem wasserabweisend).
Die Oberfläche des Kohlrabiblatts ist aus hügeligen Mikrostrukturen, die mit Wachs -Nanokristallen besetzt sind.
Diese Kristalle sind aus demselben Stoff wie die Beschichtung des Wachspapiers.
Außerdem wird die Form des Wassertropfens von seiner eigenen Oberflächenspannung (Kohäsion) bestimmt. Der Spiegeleffekt beim Eintauchen ins Wasser ist nichts anderes als eine Totalreflexion des Lichts an der Grenzoberfläche zwischen Luft und Wasser.
Durch die Reibung wird die Oberfläche des Kohlrabiblatts so beschädigt, dass ihre superhydrophoben Eigenschaften verloren gehen.
Versuch 1.1
Wasser auf Hydrophilen Oberflächen
Benötigte Materialien:
• Kaffeefilter (weiß) oder Filtrierpapier
• Schreibmaschinenpapier
• Hochglanzpapier
• Pipetten
• Lineal oder Geodreieck
• Schreibtischlampe
• 1 Becherglas mit Wasser
Durchführung:
Wir haben uns die unterschiedlichen Papiertypen bei 40-facher und 100-facher Vergrößerung unter dem Schülermikroskop angeschaut. Dabei war es wichtig, auf das Auflicht zu achten.
Dann gaben wir mit der Pipette jeweils einen möglichst gleichgroßen Tropfen auf die verschiedenen Papiertypen. Anschließend maßen wir mit dem Lineal den Durchmesser der entstandenen Wassertropfen bzw. – flecken.
Beobachtung:
- Glattes Papier erscheint unter dem Mikroskop weniger porös als raues Papier.
- Bei glattem Papier ist der Durchmesser des Wassertropfens und die Wölbung größer.
- Der Kaffeefilter hat den Tropfen vollständig aufgesogen.
- Auf dem Hochglanzpapier war der Tropfendurchmesser sehr klein.
Erklärung:
Trifft ein Wassertropfen auf die Oberfläche auf, entstehen Adhäsionskräfte. Ein raues Papier hat eine größere Oberfläche als glattes Papier. Eine größere Oberfläche bewirkt eine größere Adhäsionskraft - dadurch breitet sich der Wassertropfen besser aus. Also handelt es sich hier um einen hydrophilen Stoff.
Wasser auf Hydrophilen Oberflächen
Benötigte Materialien:
• Kaffeefilter (weiß) oder Filtrierpapier
• Schreibmaschinenpapier
• Hochglanzpapier
• Pipetten
• Lineal oder Geodreieck
• Schreibtischlampe
• 1 Becherglas mit Wasser
Durchführung:
Wir haben uns die unterschiedlichen Papiertypen bei 40-facher und 100-facher Vergrößerung unter dem Schülermikroskop angeschaut. Dabei war es wichtig, auf das Auflicht zu achten.
Dann gaben wir mit der Pipette jeweils einen möglichst gleichgroßen Tropfen auf die verschiedenen Papiertypen. Anschließend maßen wir mit dem Lineal den Durchmesser der entstandenen Wassertropfen bzw. – flecken.
Beobachtung:
- Glattes Papier erscheint unter dem Mikroskop weniger porös als raues Papier.
- Bei glattem Papier ist der Durchmesser des Wassertropfens und die Wölbung größer.
- Der Kaffeefilter hat den Tropfen vollständig aufgesogen.
- Auf dem Hochglanzpapier war der Tropfendurchmesser sehr klein.
Erklärung:
Trifft ein Wassertropfen auf die Oberfläche auf, entstehen Adhäsionskräfte. Ein raues Papier hat eine größere Oberfläche als glattes Papier. Eine größere Oberfläche bewirkt eine größere Adhäsionskraft - dadurch breitet sich der Wassertropfen besser aus. Also handelt es sich hier um einen hydrophilen Stoff.
Wichtige Begriffserklärungen
Im Unterrichtsfach NWT Chemie haben wir uns mit dem Verhalten von Wasser und verschiedenen Anstrichfarben auf unterschiedlichen Oberflächen beschäftigt. Dabei tauchten verschiedene Begriffe auf, die wir zunächst erklären wollen.
- Hydrophil: das Wort ist aus zwei griechischen Wortstämmen zusammengesetzt. Ein mal hydros für Wasser und philos für Freund. Mit hydrophil ist also eine wasserfreundliche Oberfläche gemeint.
- Hydrophob: Auch dieses Wort stammt wieder aus zwei griechischen Wortstämmen, nämlich hydros für Wasser und phobos für Angst. Mit hydrophob ist also eine wasserabweisende Oberfläche gemeint.
- Lotus-Effekt: Mit dem Lotus- Effekt wird beschrieben, dass diese Pflanze ihre Oberfläche „selbst reinigt“ und Fremdstoffe nicht an sich „kleben“ lässt. Die Erklärung dafür ist, dass die Oberfläche der Lotus- Pflanze aus vielen kleinen Noppen besteht. Diese sind mit einer dünnen Wachsschicht bedeckt, die aus vielen winzigen Wachskristallen besteht. Sie sorgen dafür, dass ein Wassertropfen nicht das komplette Blatt berührt, sondern nur die wasserabweisenden Spitzen. Bei Regen nimmt ein Wassertropfen die Schmutzpartikel auf und rollt mit diesen vom Blatt, ohne dass es dabei nass wird.
- Nanoskalig: bedeutet sehr kleinteilige Partikel, die die Bausteine der Nanotechnologie sind.
Freitag, 26. Februar 2010
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erlaubt jedermann die Verwendung des Werks zu jedem Zweck ohne jegliche Bedinungen, außer solchen Bedinungen, die gesetzlich vorgeschrieben sind.
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Mittwoch, 24. Februar 2010
2001 - Zukunft
Derzeit wird auf der ganzen Welt weiter in der Nanotechnologie geforscht, und es werden immer wieder neue Türen geöffnet, und Dinge erfunden, die uns das Leben erleichtern werden.
V.A. wird zurzeit viel Geld in die Forschung und Verbesserung der Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhrchen gesteckt.
Hier noch ein Paar youtube-Verlinkungen:
Grundinformationen: Hier
IBM Atomverschiebung: Hier
Derzeit wird auf der ganzen Welt weiter in der Nanotechnologie geforscht, und es werden immer wieder neue Türen geöffnet, und Dinge erfunden, die uns das Leben erleichtern werden.
V.A. wird zurzeit viel Geld in die Forschung und Verbesserung der Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhrchen gesteckt.
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1998
An einer niederländischen Universität wird ein Transistor mit Hilfe eines Kohlenstoff-Nanoröhrchens entwickelt. Dadurch erzielt man eine bessere Leistung im Vergleich zu einem herkömmlichen Transistoren.
Was ist eine Kohlenstoff-Nanröhre: Eine winzig kleine Röhre, die aus Kohlenstoffverbindungen besteht, und facettenhaft aufgebaut ist. Durch die Struktur des Röhrchens kann der elektrische Strom besser geleitet werden. Erfunden wurde sie 1991 von Sumio Iijima aus Japan.
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An einer niederländischen Universität wird ein Transistor mit Hilfe eines Kohlenstoff-Nanoröhrchens entwickelt. Dadurch erzielt man eine bessere Leistung im Vergleich zu einem herkömmlichen Transistoren.
Was ist eine Kohlenstoff-Nanröhre: Eine winzig kleine Röhre, die aus Kohlenstoffverbindungen besteht, und facettenhaft aufgebaut ist. Durch die Struktur des Röhrchens kann der elektrische Strom besser geleitet werden. Erfunden wurde sie 1991 von Sumio Iijima aus Japan.
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1993
Warren Robinett und R. Stanley Williams erfinden ein neues Mikroskop (Rastermikroskop AFM) und verbinden dies mit einem Computer. So werden die Atome in 3-D-Sicht angezeigt.
Dies wurde mit der zuvor erstellten IBM-Atomkonstruktion von Donald M. Eigler durchgeführt, und man hat folgendes Ergebnis erhalten:
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Warren Robinett und R. Stanley Williams erfinden ein neues Mikroskop (Rastermikroskop AFM) und verbinden dies mit einem Computer. So werden die Atome in 3-D-Sicht angezeigt.
Dies wurde mit der zuvor erstellten IBM-Atomkonstruktion von Donald M. Eigler durchgeführt, und man hat folgendes Ergebnis erhalten:
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1989
IBM - Das erste Wort, das jemals mit einzelnen Atomen geschribene wurde.
1989 gelang es Donald M. Eigler die einzelnen Atome so aneinander zu setzen, dass sie das Wort IBM bildeten.
Damals gingen die Bilder um die ganze Welt und wurde zur Metapher der Zukunftstechnik.
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IBM - Das erste Wort, das jemals mit einzelnen Atomen geschribene wurde.
1989 gelang es Donald M. Eigler die einzelnen Atome so aneinander zu setzen, dass sie das Wort IBM bildeten.
Damals gingen die Bilder um die ganze Welt und wurde zur Metapher der Zukunftstechnik.
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Dienstag, 23. Februar 2010
1981
Eine neue Erfindung kommt auf den Markt. Ein Rastertunnelmikroskop (RTM), welches nun einzelne Atome abbilden kann.
Erfunden wurde es von Gerd Binnig (*1947, Physiker und Nobelpreisträger) und Heinrich Rohrer (*1933, Physiker).
1. Gerd Binnig
2. Rastertunnelmikroskop (RTM)
3. Nanoteilchen unter einem RTM
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Eine neue Erfindung kommt auf den Markt. Ein Rastertunnelmikroskop (RTM), welches nun einzelne Atome abbilden kann.
Erfunden wurde es von Gerd Binnig (*1947, Physiker und Nobelpreisträger) und Heinrich Rohrer (*1933, Physiker).
1. Gerd Binnig
2. Rastertunnelmikroskop (RTM)
3. Nanoteilchen unter einem RTM
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1959
''There's plently of room at the bottom''.
Dieser Satz stammt von dem berühmten Physiker Richard Phillips Feynman (1918 - 1988).
Ins deutsche übersetzt heißt der Satz:
''Ganz unten ist viel Platz'', oder ''Es gibt viel Spielraum dort unten''.
Doch was wollte er genau damit ausdrücken?
''There's plently of room at the bottom'' war der Titel seiner Präsentation, die er am 29. Dezember 1959 vor der American Physical Society in einem kalifornischen Institut für Technologie präsentierte.
In seinem Vortrag stellte er fest, dass es unglaublich viele verschiedene Anwendungsmöglichkeiten der Nanoteilchen im technisch-, physisch- und chemischen Bereich gibt.
(Anmerkung: 1965 wurde Feynman der Nobelpreis für seine Forschungen und Beiträge im Bereich der Qantenphysik und des elektromagnetischen Bereichs verliehen.)
''There's plently of room at the bottom''.
Dieser Satz stammt von dem berühmten Physiker Richard Phillips Feynman (1918 - 1988).
Ins deutsche übersetzt heißt der Satz:
''Ganz unten ist viel Platz'', oder ''Es gibt viel Spielraum dort unten''.
Doch was wollte er genau damit ausdrücken?''There's plently of room at the bottom'' war der Titel seiner Präsentation, die er am 29. Dezember 1959 vor der American Physical Society in einem kalifornischen Institut für Technologie präsentierte.
In seinem Vortrag stellte er fest, dass es unglaublich viele verschiedene Anwendungsmöglichkeiten der Nanoteilchen im technisch-, physisch- und chemischen Bereich gibt.
(Anmerkung: 1965 wurde Feynman der Nobelpreis für seine Forschungen und Beiträge im Bereich der Qantenphysik und des elektromagnetischen Bereichs verliehen.)
Sonntag, 21. Februar 2010
1931
1931 wurde das erste Elektronenmikroskop (TEM - TransmissionsElektronenMikroskop)
der Welt von Max Knoll (1897 - 1969, Elektrotechniker) und Ernst Ruska (1906 - 1988, Elektroingenieur) entwickelt, welches jedoch nur teilweise kleine Metallgitter abbilden konnte.
Bis heute werden die Elektronenmikroskope weiter verbessert, sodass wir heute Nanoteilchen bis zu 0,1 nm erkennen können.
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1931 wurde das erste Elektronenmikroskop (TEM - TransmissionsElektronenMikroskop)der Welt von Max Knoll (1897 - 1969, Elektrotechniker) und Ernst Ruska (1906 - 1988, Elektroingenieur) entwickelt, welches jedoch nur teilweise kleine Metallgitter abbilden konnte.
Bis heute werden die Elektronenmikroskope weiter verbessert, sodass wir heute Nanoteilchen bis zu 0,1 nm erkennen können.
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1905
Ca. 2300 Jahre später nach der Entdeckung Demokrits Atomen vollendete Albert Einstein ( 1879 - 1955) mit 26 Jahren seine Doktorarbeit mit dem Titel: Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen. Darin berechnete er den Durchmesser eines Zuckermoleküls, welcher ungefähr einen Nanometer betrug.
1. Einstein 1921
2. Einstein 1947
Ca. 2300 Jahre später nach der Entdeckung Demokrits Atomen vollendete Albert Einstein ( 1879 - 1955) mit 26 Jahren seine Doktorarbeit mit dem Titel: Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen. Darin berechnete er den Durchmesser eines Zuckermoleküls, welcher ungefähr einen Nanometer betrug.
1. Einstein 1921
2. Einstein 1947
Annäherung an die Nantotechnologie400 vor Christus
Der erste 'Nanowissenschaftler' war der griechische Philosoph Demokrit.
Er enteckte die Existenz der für ihn kleinsten Teile der Erde und gab ihnen den Namen: Atom. Er erklärte sein Atom als ein kleines, unteilbares Teilchen, das fest und kugelförmig ist.
Demokrit etwa 460-371 vor Christus
Der wirkliche/wahre Grundstock der Nanotechnologie...
...ist gar nicht so weit von heute entfernt. Genau genommen erst seit ein paar Jahrzehnten. Aber erst seit dem 20. Jahrhundert floriert die Nanotechnik erst richtig, da sich viele Wissenschaftler zusammen gesetzt haben und überlegten, wie man schnellstmöglich gute und nützliche Fortschritte machen kann.
Und die Ergebnisse werden von Generation zu Generation immer größer und werden auch immer weiter wachsen....
...ist gar nicht so weit von heute entfernt. Genau genommen erst seit ein paar Jahrzehnten. Aber erst seit dem 20. Jahrhundert floriert die Nanotechnik erst richtig, da sich viele Wissenschaftler zusammen gesetzt haben und überlegten, wie man schnellstmöglich gute und nützliche Fortschritte machen kann.
Und die Ergebnisse werden von Generation zu Generation immer größer und werden auch immer weiter wachsen....
Samstag, 6. Februar 2010
Die Anfänge der NanotechnologieWenn man weit, weit in die Vergangenheit reist, können wir die Anfänge der Nanotechnologie erkennen.
Schon die Höhlenmenschen machten sich Gedanken, wie sie mit wenig Mitteln größtmögliche Ziele erreichen konnten, um sich ihr Leben zu vereinfachen.
Sie nahmen zum Beispiel das Gift eines Frosches und betupften ihre Pfeilspitzen mit winzigen Tropfen des Giftes. Für das Tier, das sie erlegen wollten, war die Menge des Gifts tödlich, jedoch für den Menschen (meist) 
nicht.
nicht.
Das Gift bei der Jagt war sehr hilfreich, wobei der spätere Verzehr des Fleisches jedoch immer recht Risikoreich war...
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(Dieser Blogeintrag muss nicht auf der Wahrheit basieren...)
Freitag, 5. Februar 2010
Einführung in die NANOWELT
Die Nanoteilchen als Grundlage unseres Lebens
Jetzt denkt ihr vielleicht:
-Hä, ich dachte das sind die Bakterien?
Wenn ihr auf diesem Wissensstand seid, dann seid ihr schon vielen Menschen eine Menge voraus, und werdet euch auf unserem Blog mit hoher Wahrscheinlichkeit gut zurechtfinden...
Und außerdem liegt ihr mit eurer Vermutung gar nicht mal so falsch, denn die Bakterien, welche die Grundlage unserer Existenz bilden, bestehen wiederum aus tausenden von winzig kleinen Nanoteilchen, die in der Bakterie herumschwirren. Und ohne diese wäre unsere Erde ziemlich öde und trostlos...
Jetzt denkt ihr vielleicht:
-Hä, ich dachte das sind die Bakterien?
Wenn ihr auf diesem Wissensstand seid, dann seid ihr schon vielen Menschen eine Menge voraus, und werdet euch auf unserem Blog mit hoher Wahrscheinlichkeit gut zurechtfinden...
Und außerdem liegt ihr mit eurer Vermutung gar nicht mal so falsch, denn die Bakterien, welche die Grundlage unserer Existenz bilden, bestehen wiederum aus tausenden von winzig kleinen Nanoteilchen, die in der Bakterie herumschwirren. Und ohne diese wäre unsere Erde ziemlich öde und trostlos...
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