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2016 | Buch

Licht in der Welt der Nanotechnologie

Ein verständlicher Einstieg in die Grundlagen und Anwendungen

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Über dieses Buch

Dieses essential gibt einen Überblick über die der Nanotechnologie zugrunde liegenden physikalischen Prinzipien, die es heute ermöglichen, mikroskopische Effekte technologisch zu nutzen. Es werden Methoden vorgestellt, welche die Herstellung von Nanostrukturen mit höchster Präzision erlauben. Im letzten Kapitel gibt der Autor einen Überblick über spannende technologische Anwendungen, angefangen vom Einsatz von auf Nanotechnologie basierenden Effekten bei Kirchenglasfenstern bis hin zu Solarzellen und CCD-Chips.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Kapitel 1. Einleitung
Zusammenfassung
Technologien und technologische Fortschritte bestimmen seit Ende des 18. Jahrhunderts unser alltägliches Leben wie noch niemals zuvor in der Geschichte der Menschheit. Hierbei inspirieren sich Forschung und technologische Entwicklung gegenseitig. Neue Technologien führen zu besseren, exakteren und effizienteren Methoden in der Forschung, deren Ergebnisse dann wieder in ihrer Anwendung zu besserer Technik führen.
Christian Schneider
Kapitel 2. Grundlagen der lichtbasierten Nanotechnologie
Zusammenfassung
Wie im Folgenden gezeigt wird, stellt die Grundlage der lichtbasierten Nanotechnologie die Wechselwirkung zwischen Licht mit Elektronen in Metallen dar. In diesem Kapitel sollen einige Überlegungen zum Verständnis dieser Wechselwirkung präsentiert werden: Wie verhalten sich Elektronen in Metallen? Was ist Licht? Wie kann Licht mit diesen Elektronen wechselwirken – und was hat dies mit Nanotechnologie zu tun?
Christian Schneider
Kapitel 3. Herstellung von Nanostrukturen
Zusammenfassung
Die Herstellung von Nanostrukturen in einer definierten Art und Weise stellt eine Herausforderung dar, da hierfür Werkzeuge „feiner“ sein müssen als die Nanostrukturen selbst. Richard Feynman schlug in seinem Vortrag von 1959 vor, die Optik eines Elektronenmikroskops, welches damals schon existierte, umzukehren. Diese sorgt normalerweise dafür, dass kleine Objekte vergrößert werden können, indem man die Oberfläche des Objekts mit Elektronen abtastet. Sein Vorschlag war nun, es statt zur Vergrößerung zur Verkleinerung zu nutzen und somit mit einem fokussierten Strahl aus geladenen Teilchen Nanostrukturen zu schreiben.
Christian Schneider
Kapitel 4. Anwendungen
Zusammenfassung
Schon in der Antike und im Mittelalter kannten Glasmacher die Wirkung von in Glasschmelzen eingebrachtem Gold. Anders als die Farbe von solidem Gold kann Glas, in welchem sich Gold-Nanopartikel befinden, auch tiefrote, satte Farben annehmen. Die Mischungsverhältnisse von Nanopartikel und Glas für dieses sogenannte Goldrubinglas entstammten in früheren Zeiten Überlieferungen und Erfahrungswerten.
Christian Schneider
Kapitel 5. Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung
In diesem Text wurden Grundlagen wie auch verschiedene Anwendungen der lichtbasierten Nanotechnologie vorgestellt, angefangen bei Kirchenglasfenster über medizinische Anwendungen, Energietechnik bis hin zu Anwendungen bei der Herstellung von Kamerachips. Trotz der Vielfalt stellt dieser Text nur einen kleinen Ausschnitt der heutzutage möglichen Anwendungen dar. Die Vielfalt der Anwendungen wird nochmals größer, wenn zusätzlich auch Effekte von Nanopartikeln mit berücksichtigt werden, die auf weiteren Eigenschaften, wie z. B. magnetischen oder mechanischen Eigenschaften, basieren.
Christian Schneider
Backmatter
Metadaten
Titel
Licht in der Welt der Nanotechnologie
verfasst von
Christian Schneider
Copyright-Jahr
2016
Electronic ISBN
978-3-658-14311-4
Print ISBN
978-3-658-14310-7
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-14311-4

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.