Nanoteilchen und neue Werkstoffe
Übergreifend
Klasse 10
- Was sind Nanoteilchen?
- Welche neuen Werkstoffe gibt es?
Schlau Fassung
Nanoteilchen und neue Werkstoffe
- Nanoteilchen sind kleiner als 100 Nanometer – ein Nanometer ist ein Millionstel Millimeter. Ein menschliches Haar ist rund 80 000 nm dick.
- In dieser Größe ändern sich die Eigenschaften: Die Oberfläche im Verhältnis zum Volumen wird riesig. Deshalb wirken Nanoteilchen viel reaktiver als derselbe Stoff in großen Stücken.
- Anwendungen: Lotus-Effekt (selbstreinigende Oberflächen), Sonnencreme mit Titandioxid, kratzfeste Lacke, Katalysatoren, Antibakterielles mit Silber.
- Neue Werkstoffe: Carbonfasern (leicht und fest), Aerogele (fast so leicht wie Luft), Formgedächtnislegierungen, Graphen.
- Chancen: leichtere Fahrzeuge, bessere Batterien, gezielte Medikamente, wirksamere Katalysatoren.
- Risiken: Nanoteilchen können in den Körper gelangen und ihre Wirkung ist noch nicht in allen Fällen geklärt. Deshalb gelten Kennzeichnungspflichten – und deshalb gehört die Abwägung zum Thema dazu.
Aufgaben
- Wie groß ist ein Nanometer?
Lösung
Ein Millionstel Millimeter. - Warum sind Nanoteilchen reaktiver?
Lösung
Ihre Oberfläche ist im Verhältnis zum Volumen sehr groß. - Nenne zwei Anwendungen und ein Risiko.
Lösung
Lotus-Effekt und Sonnencreme; unklare Wirkung im Körper.
Weiterführende Aufgaben
- Untersucht ein Blatt der Kapuzinerkresse mit Wassertropfen und erklärt den Lotus-Effekt.