Die Magie der Physik im Nanobereich

In einem vorherigen Beitrag hat einer unserer Fachmänner klargestellt, dass es in der Nanotechnologie um mehr als nur einen physikalischen Größenbereich geht: es geht um die einzigartigen Eigenschaften dieser Materialien auf Grund quentenphysikalischer Effekte. Des Weiteren würde ich sagen, dass es beinahe stereotypisch wäre zu denken, dass jedes Material mit in Nanometern gemessenen Eigenschaften diese bizarren Effekte tatsächlich aufweisen würde. Wenn es keine einzigartigen Veränderungen an der Physik der Materialien gibt, sind Nanowerkstoffe manchmal noch infolge anderer (größenbezogener) Eigenschaften wichtig.

Wie er sagte: “…Es hängt vom Stoffsystem, dem Excitonen-Bohr-Radius dieses Materials und der Kristallgröße ab.  In diesem Sinne würden Nanopartikel im Bereich von 50-100 nm in vielen Stoffsystemen keine quentenphysikalischen Effekte aufweisen, können jedoch einfacher mit Tintendruckern gedruckt werden (welche die Düsen seltener verstopfen – obwohl es zur Agglomeration kommen kann), haben einen größeren Oberflächenbereich (der sowohl positiv als auch negativ sein kann), lassem sich besser auftragen und besitzen einzigartige Wärmeleiteigenschaften und niedrigere Anlasstemperaturen.

Diese einzigartigen Materialeigenschaften verändern die Art und Weise, wie wir über unsere momentan verfügbaren Materialien denken. Wir können nicht mehr sagen, dass die Wärmeleitfähigkeit von ‘Element X’ ‘Y W/mK’ ist, da sie anders sein könnte, wenn das Element als Material im Nanobereich hergestellt wird. Dies gilt auch für viele anderen Eigenschaften, die wir bei herkömmlichen Materialien kennen. Die Welt muss vieles neu lernen.

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