![\"\"](\"https:\/\/ibiworld.eu\/de\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/USA023-01.jpg\")
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Die Natur umgibt uns sowohl als Makrokosmos als auch als Mikrokosmos. Der Makrokosmos besteht aus Objekten, die im Verh\u00e4ltnis zum Menschen stehen und mit den Sinnen wahrnehmbar sind, wie Tiere, Pflanzen und verschiedene physische K\u00f6rper. Der Mikrokosmos hingegen ist eine Ansammlung von extrem kleinen Objekten wie Molek\u00fclen, Atomen und Elementarteilchen. Diese beiden „Welten“ haben ihre eigenen Regeln, sind aber eng miteinander verbunden[1]<\/sup><\/a>. In ihrem Streben nach Wissen hat die Menschheit auch das kleinste Teilchensystem, die Nanotechnologie, in den Griff bekommen. Nanotechnologie (vom altgriechischen „nanos“ – nano) bedeutet ein Milliardstel eines Teils (1 nm = 10-9 m), ein Schl\u00fcsselbegriff zu Beginn des 21. Jahrhunderts, ein Symbol f\u00fcr die wissenschaftliche und technologische Revolution und ein logischer Schritt in der Entwicklung aller Zweige der h\u00f6heren Wissenschaft.<\/p>\n Bereits 400 v. Chr. verwendete der griechische Philosoph Demokrit erstmals den Begriff „Atom“ zur Beschreibung des kleinsten Teilchens der Materie[2]<\/sup><\/a>. Mehr als 2000 Jahre sp\u00e4ter schlug Isaac Newton die M\u00f6glichkeit vor, Objekte auf atomarer Ebene zu untersuchen, wie er es in seinem 1704 ver\u00f6ffentlichten Werk „Opticks“ beschrieb. In diesem Buch \u00e4u\u00dferte Newton die Hoffnung, dass die Mikroskope der Zukunft eines Tages in der Lage sein w\u00fcrden, die „Geheimnisse der Korpuskeln“ zu erforschen[3]<\/sup><\/a>. Albert Einstein war der erste Wissenschaftler, der Messungen im Nanometerbereich vornahm. Im Jahr 1905 schrieb er in seinen wissenschaftlichen Artikeln, dass die Gr\u00f6\u00dfe eines Zuckermolek\u00fcls etwa 1 Nanometer betr\u00e4gt[4]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Ohne technische Instrumente kann die Nanotechnologie jedoch nicht entwickelt werden. So waren die Entwicklung des ersten Transmissionselektronenmikroskops im Jahr 1932 und des Rasterelektronenmikroskops im Jahr 1938 wichtige Schritte, um die technologische Grundlage f\u00fcr die Herstellung und Anwendung von Nanostrukturen und nanostrukturierten Materialien zu schaffen[5]<\/sup><\/a>. Der n\u00e4chste gro\u00dfe Technologiesprung war die Entwicklung des Rastertunnelmikroskops (1981), das seinen Sch\u00f6pfern den Nobelpreis f\u00fcr Physik einbrachte, und dessen Nachfolger (1986), der das Rasterkraftmikroskop entwickelte[6]<\/sup><\/a>.<\/p>\n 1959 erw\u00e4hnte der amerikanische Physiker und Nobelpreistr\u00e4ger Richard Phillips Feynman erstmals die Techniken, die sp\u00e4ter als Nanotechnologie bezeichnet werden sollten[7]<\/sup><\/a>. Feynman zog die M\u00f6glichkeit in Betracht, Teile und Ger\u00e4te im Nanoma\u00dfstab mittels „atomarer“ Montage St\u00fcck f\u00fcr St\u00fcck herzustellen. Der Wissenschaftler erkl\u00e4rt: „Im Moment sind wir gezwungen, die atomaren Strukturen zu verwenden, die uns die Natur bietet“. Er f\u00fcgt hinzu: „Aber im Prinzip k\u00f6nnte ein Physiker jede Substanz nach einer bestimmten chemischen Formel synthetisieren[8]<\/sup><\/a>. Er m\u00fcsste nur \u00fcber ein Instrument verf\u00fcgen, das in der Lage ist, die „Teilchen“ ausreichend zu vergr\u00f6\u00dfern und sie so aus dem Mikrokosmos in den Makrokosmos zu transportieren, in dem wir die Realit\u00e4t wahrnehmen.<\/p>\n Der Begriff „Nanotechnologie“ wurde erstmals von Norio Taniguchi auf der Internationalen Konferenz f\u00fcr Industrietechnik 1974 in Tokio gepr\u00e4gt. Er pr\u00e4gte den Begriff f\u00fcr die Herstellung von Produkten mit Abmessungen von wenigen Nanometern und verwendete ihn auch zur Beschreibung der Verarbeitung von Materialien mit nanometrischer Pr\u00e4zision[9]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Auf diese Weise entstand ein neues Wissenschafts- und Technologiefeld: die Nanotechnologie. Es handelt sich um ein interdisziplin\u00e4res Gebiet der Grundlagen- und angewandten Wissenschaft und Technologie, das sich mit einer Kombination aus theoretischen Grundlagen, praktischen Forschungs-, Analyse- und Synthesemethoden sowie Methoden zur Herstellung und Anwendung von Materialien, Ger\u00e4ten und technischen Systemen befasst, deren Funktionsweise durch die Nanostruktur, d. h. ihre geordneten Fragmente mit einer Gr\u00f6\u00dfe von 1 bis 100 Nanometern, bestimmt wird[10]<\/sup><\/a>. Vereinfacht ausgedr\u00fcckt geht es bei der Nanotechnologie um die Manipulation von Materialien und Ger\u00e4ten, die so klein sind, dass sie nur mit speziellen Instrumenten wahrgenommen werden k\u00f6nnen. So liegt die Gr\u00f6\u00dfe der meisten Atome zwischen 0,1 und 0,2 nm, die Breite eines DNA-Molek\u00fcls betr\u00e4gt etwa 2 nm. Im Vergleich dazu erscheint die typische Gr\u00f6\u00dfe einer Blutzelle (ca. 7500 nm) oder die eines menschlichen Haares (80.000 nm) enorm[11]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Sehr kleine Partikel erhalten im Nanoma\u00dfstab spezifische Eigenschaften, da das Verh\u00e4ltnis von Oberfl\u00e4che zu Volumen mit abnehmender Gr\u00f6\u00dfe zunimmt. Daher reagieren Nanopartikel viel leichter in chemischen Reaktionen und weisen ausgepr\u00e4gtere quantenphysikalische Effekte auf. Quanteneffekte k\u00f6nnen die optischen, elektrischen oder magnetischen Eigenschaften von Materialien auf unvorhersehbare Weise beeinflussen[12]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Die Nanotechnologie ist unter uns<\/strong><\/p>\n Der „Spinnprozess“ von Nanofasern[13]<\/sup><\/a><\/strong><\/p>\n Viele von uns nutzen t\u00e4glich Fortschritte in der Nanotechnologie, ohne sich dessen bewusst zu sein. Die moderne Elektronik ist bereits von „Mikro“ zu „Nano“ \u00fcbergegangen, und die heute hergestellten Transistoren – die Grundlage aller Chips – liegen im Bereich von 90 nm und werden immer kleiner[14]<\/sup><\/a>. Das Pflaster, das wir zum Abdecken kleiner Hautwunden verwenden, ist mit einer d\u00fcnnen Schicht Nanosilber \u00fcberzogen, die die Wundheilung beschleunigt. Hersteller von Zahnpasta verwenden zunehmend mineralische Nanopartikel aus Calciumhydroxylapatit, um Mikrorisse im Zahnschmelz zu f\u00fcllen und die Z\u00e4hne vor Karies zu sch\u00fctzen[15]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Eines der bekanntesten und erfolgreichsten Nanotechnologieprojekte ist Nanospider. Dabei handelt es sich um eine elektrostatische Spinntechnologie, mit der Nanofasern hergestellt werden. Sie wurde Anfang der 2000er Jahre von Wissenschaftlern aus der Tschechischen Republik entwickelt und erm\u00f6glicht die Herstellung von Nanofasern aus verschiedenen Materialien wie Polymeren, Keramiken und Metallen. Das Verfahren zur Herstellung von Nanofasern mit der „Nanospider“-Technologie basiert auf elektrostatischer Kraft und erm\u00f6glicht das Spinnen einer d\u00fcnnen Schicht einer Polymerl\u00f6sung auf der Spinnelektrode. Mit anderen Worten: Unter dem Einfluss eines starken elektrischen Feldes „haftet“ das Polymer in einer d\u00fcnnen Schicht an dem Elektrodendraht und bildet so eine Nanofaser. Bei diesem Verfahren entstehen Nanofasern mit Durchmessern von einigen Nanometern bis zu mehreren Mikrometern.<\/p>\n Die mit Hilfe der Nanospider-Technologie hergestellten Nanofasern k\u00f6nnen in verschiedenen Bereichen wie der Medizin, der Elektronik, der Textilindustrie und anderen eingesetzt werden. Sie k\u00f6nnen beispielsweise zur Herstellung von Luft- und Wasserfiltern, biomedizinischen Materialien, Lithium-Ionen-Batterien und Textilien mit verbesserter Atmungsaktivit\u00e4t und wasserabweisenden Eigenschaften verwendet werden[16]<\/sup><\/a>. F\u00fcr die Solarenergie ist die Nanotechnologie sehr vielversprechend, da sie Solarzellen effizienter und kosteng\u00fcnstiger macht. Die Herstellung d\u00fcnner Schichten aus Nanopartikeln erm\u00f6glicht die Herstellung flexiblerer und leichterer Solarpaneele, die in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden k\u00f6nnen. Fotovoltaikzellen k\u00f6nnen auf jede beliebige Oberfl\u00e4che aufgebracht werden, auch auf biegsame Materialien wie Kunststoff, so dass flexible und leichte Solarmodule hergestellt werden k\u00f6nnen, die auf einer Vielzahl von Oberfl\u00e4chen angebracht werden k\u00f6nnen. Das Material ist 100 Mal leichter als herk\u00f6mmliche Solarzellen, kann aber 18 Mal mehr Energie erzeugen[17]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Die Nano-Bedrohung<\/strong><\/p>\n Szenario „Grauer Schleim“[18]<\/sup><\/a><\/strong><\/p>\n Die Idee, die Natur zu imitieren, um komplexe Probleme zu l\u00f6sen, wird in allen Bereichen der Wissenschaft und Technologie umgesetzt, und die Nanotechnologie bildet hier keine Ausnahme. Eines der wichtigsten Ziele der Nanotechnologie ist die Schaffung eines Nanoroboters, eines Assemblierers, der in der Lage ist, verschiedene vom Menschen definierte Objekte aus Atomen zu „bauen“, und die Schaffung eines Replikators, einer Struktur, die in der Lage ist, sich selbst aus denselben Atomen zu reproduzieren – mit anderen Worten, sich zu „vervielf\u00e4ltigen“ (zu replizieren). Die Natur verwendet Replikatoren \u00fcberall, sowohl in der Zellmaschinerie als auch bei der Reproduktion lebender Organismen[19]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Die Grundlage der Theorie der selbstreplizierenden Strukturen stammt von John von Neumann und wurde 1940 geschrieben. Auf der Grundlage seines Modells kann man sich einen Replikator als „Konstrukteur“ vorstellen; wenn ein dritter Replikator durch zwei andere Replikatoren erzeugt wird, ist der Replikationsprozess doppelt so schnell und die Zahl der Replikatoren steigt exponentiell an. Mit Hilfe der Replikatoren k\u00f6nnen sich also mehrere mikrometergro\u00dfe Roboter in relativ kurzer Zeit in eine Orbitalstation verwandeln[20]<\/sup><\/a>. Die Theorie der selbstreplizierenden Nanoroboter hat zu dem hypothetischen Szenario einer globalen Katastrophe gef\u00fchrt, bei der unkontrollierbare, selbstreplizierende Maschinen die gesamte Biomasse der Erde aufbrauchen. Der Begriff ist zu einem fruchtbaren Boden f\u00fcr Science-Fiction und die Boulevardpresse geworden[21]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Kim Eric Drexler, ein Pionier der molekularen Nanotechnologie, pr\u00e4gte den Begriff erstmals 1985 in seinem Buch „Creation Machines“, in dem er Nanomaschinen beschreibt, die nur funktionieren k\u00f6nnen, wenn sie \u00fcber spezielle Rohstoffe verf\u00fcgen: „Der erste Replikator baut seine Kopie in tausend Sekunden zusammen; zwei Replikatoren bauen in den n\u00e4chsten tausend Sekunden zwei weitere zusammen; vier bauen vier weitere zusammen und acht bauen acht weitere zusammen. Nach zehn Stunden sind es nicht mehr sechsunddrei\u00dfig, sondern \u00fcber 68 Milliarden. In weniger als einem Tag werden sie eine Tonne an Gewicht zugelegt haben, in weniger als zwei Tagen werden sie mehr wiegen als die Erde, in weiteren vier Stunden wird ihr Gewicht die Masse der Sonne und aller Planeten zusammen \u00fcbersteigen – es sei denn, die verf\u00fcgbare chemische Materie ist vorher ersch\u00f6pft<\/em>.“[22]<\/sup><\/a><\/p>\n Obwohl es Wissenschaftlern 2015 gelungen ist, ein selbstreplizierendes DNA-Molek\u00fcl zu schaffen, das in der Lage ist, in einer speziellen Umgebung Kopien von sich selbst herzustellen[23]<\/sup><\/a>, befinden sich diese Technologien noch in einem fr\u00fchen Stadium der Forschung und Entwicklung und haben einige Einschr\u00e4nkungen und Nachteile. So sind sie beispielsweise unter realen Bedingungen ineffizient oder instabil. Nach Ansicht vieler Wissenschaftler ist der Prozess der Selbstreplikation sehr schwierig zu realisieren, auch wenn er keinen physikalischen Gesetzen widerspricht, und die moderne Nanotechnologie ist noch weit von der Selbstreplikation entfernt. Und „unaufhaltsame“ selbstreplizierende Nanoroboter sind sogar noch schwieriger zu schaffen[24]<\/sup><\/a>. Aber nicht unm\u00f6glich…<\/p>\n Auf welcher Seite steht die Nanochemie?<\/strong><\/p>\n 3D-Darstellung eines Nanoroboters, der auf eine b\u00f6sartige Zelle zielt[25]<\/sup><\/a><\/strong><\/p>\n Die Nanotechnologie betrifft praktisch alle Wissenschaftszweige, und die Chemie steht dabei an vorderster Front. Chemische Eigenschaften und Reaktivit\u00e4t \u00e4ndern sich je nach Gr\u00f6\u00dfe des Stoffes erheblich. Dies er\u00f6ffnet neue Perspektiven, insbesondere f\u00fcr die Entwicklung neuer Medikamente und ihrer Tr\u00e4gersysteme[26]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Dieser Bereich der Medizin verspricht neue Einblicke in die genetischen Codes, die f\u00fcr Diagnostik und Therapie von Interesse sein k\u00f6nnten; Nanoroboter, die im Inneren des K\u00f6rpers arbeiten, k\u00f6nnten die Effizienz der medizinischen Behandlung verbessern; neue Methoden f\u00fcr die Verabreichung und Verteilung von Medikamenten; die Entwicklung robusterer, nicht absto\u00dfbarer k\u00fcnstlicher Gewebe und Organe bei der Entwicklung von Prothesen und Implantaten; sensorbasierte Systeme k\u00f6nnten die Pr\u00e4ventivmedizin auf ein neues Niveau heben[27]<\/sup><\/a>. Dar\u00fcber hinaus ist die Nanotechnologie besonders vielversprechend, wenn es um zuverl\u00e4ssigere Methoden der Krebsbehandlung in Bezug auf Wirksamkeit und Sicherheit geht.<\/p>\n Eine der g\u00e4ngigsten nanomedizinischen Techniken, die derzeit in der klinischen Onkologie eingesetzt wird, ist die nanoformulierte Chemotherapie: Protein- oder Lipid-Nanopartikel bringen Chemotherapeutika direkt zu den b\u00f6sartigen Zellen. Diese Medikamente haben bessere pharmakologische Parameter und eine geringere Toxizit\u00e4t als die Standardchemie“. Auf diese Weise kann ein Gleichgewicht zwischen Wirksamkeit und Toxizit\u00e4t von Krebstherapien erreicht werden[28]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Einer der Hauptvorteile von Nanomaterialien ist ihre F\u00e4higkeit, leicht mit dem menschlichen Immunsystem zu interagieren. Nanopartikel k\u00f6nnen verschiedene Antigene oder eine Kombination von Antigenen tragen, was die Wirksamkeit der Behandlung deutlich erh\u00f6ht[29]<\/sup><\/a>. Trotz der vielversprechenden M\u00f6glichkeiten dieses Forschungsgebiets gibt es jedoch nur wenige Nanomedikamente, die die Nanotechnologie auf diese Weise erfolgreich einsetzen. Bei jeder neuen Anwendung besteht das Problem in der Schwierigkeit, das richtige Verh\u00e4ltnis oder die richtige Kombination von Nanopartikeln mit dem jeweiligen Arzneimittel zu bestimmen[30]<\/sup><\/a>. Angesichts des gro\u00dfen Versprechens und des wachsenden Interesses an Arzneimitteln auf Nanopartikelbasis muss der Untersuchung ihrer Pharmakokinetik und Pharmakodynamik gro\u00dfe Aufmerksamkeit gewidmet werden, um die Verabreichung des Arzneimittels an den Zielort zu optimieren und die Nebenwirkungen zu minimieren, da Nanopartikel auf eine kumulative Wirkung, eine lang anhaltende Wirkung mit minimaler Ausscheidung aus dem K\u00f6rper abzielen[31]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Im letzten Jahrzehnt hat die Bildgebung den Bereich der Diagnose revolutioniert, wobei Techniken wie MRT und Computertomographie beeindruckende Ergebnisse liefern. Die Nanotechnologie bietet Instrumente f\u00fcr die In-vitro- und In-vivo-Diagnostik (an k\u00fcnstlichen bzw. lebenden Zellen), die anderen modernen Ger\u00e4ten in Bezug auf Pr\u00e4zision und Empfindlichkeit weit \u00fcberlegen sind[32]<\/sup><\/a>. Die Nanotechnologie ist in der Lage, die Diagnostik auf eine v\u00f6llig neue Ebene zu heben, indem sie zellul\u00e4re und m\u00f6glicherweise subzellul\u00e4re Diagnostik auf breiter Basis verf\u00fcgbar macht und es den \u00c4rzten erm\u00f6glicht, Krankheiten so schnell wie m\u00f6glich zu erkennen[33]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Die sieben Schl\u00fcsselbereiche des Nanotechnologieprogramms des US-Verteidigungsministeriums[34]<\/sup><\/a><\/strong><\/p>\n Nanofasern k\u00f6nnen von Wundauflagen bis hin zur Transplantationschirurgie eingesetzt werden. Wissenschaftler entwickeln intelligente Wundverb\u00e4nde, die Nanofasern enthalten, um Medikamente freizusetzen, die Blutgerinnung zu stimulieren und Entz\u00fcndungen mit Hilfe von Nanosensoren zu erkennen[35]<\/sup><\/a>. Und bei der Gewebez\u00fcchtung k\u00f6nnen Nanomaterialien verwendet werden, um Gewebe zu schaffen, das in Funktion und Struktur dem k\u00f6rpereigenen Gewebe \u00e4hnlich ist[36]<\/sup><\/a>. Experten gehen davon aus, dass der Markt f\u00fcr Nanomedizin bereits im Jahr 2027 ein Volumen von 433,9 Milliarden Dollar erreichen wird. Die Entwicklungen finden in vielen Bereichen statt. Jede medizinische Innovation erfordert jedoch einen langen und teuren Weg von der Erfindung bis zur klinischen Pr\u00fcfung.<\/p>\n Die Nanomedizin hat das Potenzial, bestehende Medikamente zu verbessern und neue zu erfinden. Allerdings m\u00fcssen die Produkte der Nanomedizin noch weiter getestet und erforscht werden, um zu verstehen, wie sie mit anderen Biomolek\u00fclen im K\u00f6rper interagieren und welche biologischen Auswirkungen diese Interaktion langfristig haben k\u00f6nnte[37]<\/sup><\/a>. Au\u00dferdem kann die wahrscheinliche Wirksamkeit von Nanotherapeutika und Nanomedizin f\u00fcr die Pharmaindustrie unerw\u00fcnscht sein. Und dann ist da noch die Frage nach der kriegerischen Nutzung dieser Technologien.<\/p>\n Dank der F\u00e4higkeit der Nanotechnologie, die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Partikeln zu ver\u00e4ndern, ist eine Revolution in der R\u00fcstung m\u00f6glich. Dies erm\u00f6glicht hochfeste, leichte, korrosions- und hitzebest\u00e4ndige Strukturmaterialien mit einzigartigen mechanischen, thermischen und optischen Eigenschaften (Metalle, Legierungen, Keramiken, Polymere, Verbundwerkstoffe), die die R\u00fcstung auf ein neues Niveau heben k\u00f6nnen. Da Panzer im Durchschnitt 14-15 kg wiegen, wird ein Nanoverbundwerkstoff (eine Kombination aus Graphen und Kohlenstoffnanor\u00f6hren) Panzer um 70 % leichter und viel st\u00e4rker machen, die nicht nur vor Verletzungen sch\u00fctzen, sondern auch die Aufprallenergie ableiten k\u00f6nnen[38]<\/sup><\/a>. Nanomaterialien aus Verbundwerkstoffen k\u00f6nnten die Entwicklung von Flugzeugen, Schiffen, Landfahrzeugen und Waffen erm\u00f6glichen, die leicht, unglaublich stabil und extrem billig sind[39]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Unbemannte Drohnen sind heute allt\u00e4glich und werden sehr aktiv in Kampfeins\u00e4tzen eingesetzt. Mit der Anwendung der Nanotechnologie k\u00f6nnten die Fortschritte bei Drohnen eine ganz neue Ebene erreichen. Drohnen von der Gr\u00f6\u00dfe eines Insekts, die \u00fcber eine ganze Reihe von \u00dcberwachungs- und Aufkl\u00e4rungsf\u00e4higkeiten verf\u00fcgen, k\u00f6nnten Aufkl\u00e4rungs- und Kriegsszenarien v\u00f6llig ver\u00e4ndern[40]<\/sup><\/a>. Nanoskalige Sprengstoffe k\u00f6nnen zur Herstellung leistungsf\u00e4higerer und effektiverer Sprengstoffe verwendet werden, Nanosensoren k\u00f6nnen chemische, biologische oder radiologische Stoffe in der Umwelt aufsp\u00fcren, was wiederum einen Vorteil bei der Entwicklung effektiverer milit\u00e4rischer Strategien bietet.<\/p>\n Kriegsschiffe, Satelliten, Energiegewinnung und -speicherung, Cybersicherheit, Unsichtbarkeit von Radar und Sonar: Die Nanotechnologie k\u00f6nnte jeden Aspekt der Verteidigung revolutionieren[41]<\/sup><\/a>. Die Entwicklung der Nanotechnologie in der Verteidigungsindustrie ist jedoch mit erheblichen Risiken verbunden. Aufgrund der hohen Reaktivit\u00e4t von Nanopartikeln sind die Folgen ihrer Interaktion mit biologischen Systemen – von den Auswirkungen auf den menschlichen K\u00f6rper durch Inhalation oder dermale Absorption bis hin zu den Auswirkungen auf die Umwelt – sehr schwer vorherzusagen. Im Zusammenhang mit R\u00fcstungsg\u00fctern haben wir es nicht mit harmlosen, nicht sch\u00e4dlichen Substanzen zu tun[42]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Milit\u00e4rflugzeuge von der Gr\u00f6\u00dfe eines Insekts sind dabei, die Kriegsindustrie zu revolutionieren[43]<\/a><\/strong><\/p>\n Im Gegenteil, der Einsatz der Nanotechnologie in der Sicherheitsbranche k\u00f6nnte eine sehr positive Rolle spielen, wie z. B. der Einsatz von Nanosensoren zum Aufsp\u00fcren von Drogen oder Sprengstoffen an Flugh\u00e4fen oder von Nanomaterialien zur Herstellung effektiverer und haltbarerer Ausr\u00fcstung f\u00fcr Polizeikr\u00e4fte. Betrachtet man das Thema jedoch im Zusammenhang mit dem Einsatz der Nanotechnologie in modernen Waffen, wird das ethische Problem akut: Es besteht die gro\u00dfe Gefahr, dass der Einsatz nanotechnologischer Fortschritte bei der Waffenentwicklung auf bestimmte ethnische oder genetische Gruppen abzielt und damit effektiv zur Ausrottung eines Teils der Bev\u00f6lkerung f\u00fchrt[44]<\/sup><\/a>. Im Kontext der modernen Technologie kann das Wettr\u00fcsten einen v\u00f6llig anderen Aspekt annehmen: Gef\u00e4hrlich ist nicht das immer Gr\u00f6\u00dfere, sondern das immer „Nano“.<\/p>\n Nano-OGM?<\/strong><\/p>\n \u00dcberblick \u00fcber die f\u00fcr die Pflanzenbiotechnologie und Gentechnik entwickelten Nanomaterialien[45]<\/sup><\/a><\/strong><\/p>\n Die Landwirtschaft liefert Nahrungsmittel f\u00fcr eine wachsende Bev\u00f6lkerung und Rohstoffe f\u00fcr die Lebensmittelindustrie. Um diese Aufgabe zu bew\u00e4ltigen – unter Ber\u00fccksichtigung unterschiedlicher klimatischer Bedingungen, unterschiedlicher Bodenfruchtbarkeit, Sch\u00e4dlinge und Pflanzenkrankheiten sowie um mit weniger mehr zu produzieren – setzt die Landwirtschaft seit langem genetisch ver\u00e4nderte Organismen (GVO), D\u00fcngemittel, Pestizide usw. ein. Das rasche Bev\u00f6lkerungswachstum stellt eine Herausforderung f\u00fcr die Ern\u00e4hrungssicherheit dar und erfordert effiziente Methoden zur Verbesserung der Pflanzen. In den letzten Jahren ist die Nanotechnologie in den Mittelpunkt des Interesses ger\u00fcckt, da sie in verschiedenen Phasen der Landwirtschaft eingesetzt werden kann, von der Aussaat \u00fcber das Pflanzenwachstum bis hin zur Lagerung und zum Transport von Agrarprodukten[46]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Nanod\u00fcnger, Nanoherbizide (Chemikalien zur Abt\u00f6tung von Pflanzen), Nanofungizide (Chemikalien zur Bek\u00e4mpfung von Pilzkrankheiten bei Pflanzen), Nanobiosensoren, genetische Vektoren in Nanogr\u00f6\u00dfe und Nanoverbundstoffe f\u00fcr Verpackungen sind neue Anwendungen der Nanotechnologie in der Pflanzenverbesserung. Sie erm\u00f6glichen eine bessere Verteilung der N\u00e4hrstoffe auf die Zielfl\u00e4che der Pflanze, und die einzigartigen Eigenschaften von Nanopartikeln k\u00f6nnen die Wirkung von Pestiziden und D\u00fcngemitteln verl\u00e4ngern und so die Bek\u00e4mpfung von Pflanzenkrankheiten und Sch\u00e4dlingen erheblich verbessern. Mit Hilfe von Biosensoren k\u00f6nnen Hightech-Farmen geschaffen werden, die die Landwirtschaft auf ein neues technologisches Niveau heben[47]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Bei den herk\u00f6mmlichen Methoden der Pflanzengentechnik wird die DNA haupts\u00e4chlich in den Zellkern transportiert, wo sie in das Genom integriert wird, was zur Migration von Genen aus transgenen Pflanzen und zu erh\u00f6hter Pflanzenresistenz f\u00fchrt. Mit der j\u00fcngsten Entwicklung der Nanotechnologie hat die Verwendung von Nanopartikeln f\u00fcr den Gentransfer an Bedeutung gewonnen. Die Methode der \u00dcbertragung variiert von einem Nanopartikel zum anderen, da jeder unterschiedliche Eigenschaften aufweist, wie z. B. die Magnetofektion (Transformation auf der Grundlage magnetischer Nanopartikel, d. h. die \u00dcbertragung von Genen in den Zellkern durch Anlegen eines Magnetfeldes[48]<\/sup><\/a>), die Verwendung von Kohlenstoff-Nanor\u00f6hren die pflanzliche Zellmembranen durchdringen k\u00f6nnen und viele Vorteile in der Pflanzengentechnik bieten[49]<\/sup><\/a>, die Verwendung von DNA-Nanostrukturen, die ohne \u00e4u\u00dfere Hilfe in Pflanzenzellen eindringen k\u00f6nnen[50]<\/sup><\/a>, oder zum Beispiel die Verwendung von Peptid-Nanomaterialien, die die chemische Zusammensetzung gesch\u00e4digter Pflanzen wiederherstellen[51]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Nanoprodukte und Nanomaterialien tragen dazu bei, nachhaltige landwirtschaftliche Verfahren zu schaffen und den Einsatz von Chemikalien durch eine pr\u00e4zisere Anwendung erheblich zu verringern. Die Nanotechnologie h\u00e4lt auch Einzug in die Gentechnik: Die durch Nanopartikel vermittelte Gentransformation entwickelt sich rasch weiter und erm\u00f6glicht es den Forschern, die Zellwandbarriere zu durchbrechen und die Zellmembran der Pflanzen zu durchdringen. Allerdings m\u00fcssen noch viele Herausforderungen bew\u00e4ltigt werden. Das Hauptproblem bei der Genver\u00e4nderung mit Hilfe von Nanobauteilen ist das Fehlen einer stabilen genetischen Transformation und die Unf\u00e4higkeit, transgene Pflanzen zu erzeugen, d. h. Pflanzen, in denen ein k\u00fcnstlich von einer anderen Art \u00fcbertragenes Gen erfolgreich funktioniert und sich reproduziert[52]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Dar\u00fcber hinaus besteht ein gro\u00dfer Mangel an Wissen \u00fcber die langfristigen Auswirkungen von Nanomaterialien auf Pflanzen, die negativen Auswirkungen von Nanopartikeln, die sich in der Umwelt anreichern und \u00d6kotoxizit\u00e4t verursachen k\u00f6nnen, und vor allem die Auswirkungen auf den Menschen, wenn mit Nanotechnologie angebaute oder ver\u00e4nderte Produkte konsumiert werden.<\/p>\n Nanotechnologie und Superm\u00e4chte<\/strong><\/p>\n Illustration der Konturen einer futuristischen intelligenten Kleidung aus mit Nanomaterialien behandelten Fasern f\u00fcr multifunktionale Ger\u00e4te am K\u00f6rper[53]<\/sup><\/a><\/strong><\/p>\n Das Institute for Soldier Nanotechnology (ISN)[54]<\/sup><\/a> hat in Zusammenarbeit mit der US-Armee und dem Massachusetts Institute of Technology ein Projekt zur Entwicklung eines Kampfanzugs f\u00fcr Soldaten durchgef\u00fchrt, der mit Nanosensoren zur Erkennung biologischer und chemischer Stoffe, zur \u00dcberwachung des K\u00f6rperzustands, mit energieabsorbierendem Material, zum Schutz vor Explosionen und Kugeln sowie mit einer ultraleichten, flexiblen Panzerung ausgestattet ist[55]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Dank der Anwendung der Nanotechnologie in der Textilindustrie versprechen intelligente Textilien einen Durchbruch in Bezug auf Gesundheit und Sicherheit. Neben der Tatsache, dass Textilien bereits antimikrobielle, wasserabweisende, fett- und schmutzabweisende sowie antistatische Eigenschaften haben k\u00f6nnen, wird es durch den Einsatz von leitf\u00e4higen Nanopolymeren m\u00f6glich, Textilien mit elektrischer Leitf\u00e4higkeit auszustatten. Die Vorstellung, dass Textilien in der Lage sind, die Sonnen-, W\u00e4rme- und biochemische Energie des menschlichen K\u00f6rpers zu speichern, wird immer mehr zur Realit\u00e4t[56]<\/sup><\/a>. Wenn ein Mensch zum Beispiel an einem hei\u00dfen Sonnentag l\u00e4uft, nutzt er biomechanische Energie, Sonnenenergie, K\u00f6rperw\u00e4rme und auch die biochemische Energie des Schwei\u00dfes. Daher wird ein Hybridgenerator ben\u00f6tigt, der diese Energieformen gleichzeitig effektiv nutzt. Diese Integration in Textilien wird als vielversprechende Forschungsperspektive f\u00fcr die Entwicklung einer nachhaltigen Energiequelle f\u00fcr tragbare Elektronik angesehen[57]<\/sup><\/a>. Es wird sein wie bei einem Comic-Superhelden.<\/p>\n Die adaptive Tarnung wird dank der Entwicklung von Nanomaterialien, die bei Einwirkung von \u00e4u\u00dferen Reizen wie Licht (Photochromie), W\u00e4rme (Thermochromie), elektrischen Feldern (Elektrochromie) oder magnetischen Feldern (Magnetochromie) ihre Farbe \u00e4ndern, zur Realit\u00e4t[58]<\/sup><\/a>. Die Anwendungsm\u00f6glichkeiten dieser Technologie sind enorm und reichen von der Herstellung leichter und widerstandsf\u00e4higer Panzerungen \u00fcber die \u00dcberwachung von Vitalfunktionen bis hin zur Entwicklung medizinischer L\u00f6sungen f\u00fcr die schnelle Behandlung von Wunden auf dem Schlachtfeld. Auch wenn noch nicht klar ist, wie diese Technologie funktionieren wird, besteht die Aussicht, eine spezielle, sch\u00fctzende und wirksame Kleidung zu schaffen, die jedoch auch von normalen Menschen getragen werden kann[59]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Der \u00dcbergang von „Mikro“ zu „Nano“ ist nicht mehr ein quantitativer, sondern ein qualitativer \u00dcbergang, ein Sprung von der Manipulation der Materie zur Manipulation einzelner Atome. Obwohl die aktive Forschung zur Anwendung der Nanotechnologie erst seit etwas mehr als zwei Jahrzehnten betrieben wird, ist die Entwicklung auf diesem Gebiet seither beeindruckend. Das einzigartige Verhalten von Nanopartikeln hat dazu gef\u00fchrt, dass sie in verschiedenen Bereichen eingesetzt werden. Heute hat buchst\u00e4blich jede Wissenschaft einen eigenen Bereich mit der Vorsilbe „Nano“: Nanochemie, Nanomedizin, Nano\u00f6kologie, Nanosicherheit, Nanotechnik, Nanobiologie und so weiter.<\/p>\n Es besteht kein Zweifel daran, dass die Entwicklung der Nanotechnologie unsere Welt bereits ver\u00e4ndert und in Zukunft noch gr\u00f6\u00dfere Auswirkungen haben wird, da dieses interdisziplin\u00e4re Gebiet eine Art Br\u00fccke zwischen physikalischen, digitalen und biologischen Systemen darstellt. Die Nutzung der Nanoskala erm\u00f6glicht es diesen Systemen, miteinander zu interagieren und Verbindungen zu schaffen.<\/p>\n Wie jede neue Technologie wirft sie viele kontroverse Fragen auf, z. B. Bedenken hinsichtlich der Toxizit\u00e4t und der Auswirkungen von Nanomaterialien auf die Umwelt und den menschlichen K\u00f6rper, die potenziellen Auswirkungen auf die Weltwirtschaft, Sicherheitsfragen, die Kontrolle und Qualit\u00e4t der Produktionsumsetzung, eine verantwortungsvolle und sichere Entwicklung in jedem Sektor, soziale und ethische Fragen, die von Arbeitsplatzverlusten bis hin zu Fragen nach der M\u00f6glichkeit eines „ewigen“ Lebens reichen, sowie Spekulationen \u00fcber verschiedene Weltuntergangsszenarien[60]<\/sup><\/a>.<\/p>\n Die Nanotechnologie wird wahrscheinlich alle Bereiche unseres Lebens auf ein qualitativ neues Niveau heben, und derzeit sind wir noch nicht in der Lage, die meisten der M\u00f6glichkeiten dieser Technologie zu verstehen. Wir sind auch nicht in der Lage, die Risiken und Folgen ihres gro\u00dffl\u00e4chigen Eindringens in unser Leben abzusch\u00e4tzen. In einem Punkt sind wir uns jedoch sicher. Es gibt keinen Weg zur\u00fcck, die Menschheit beschleunigt sich weiter.<\/p>\n <\/p>\n [1]<\/sup><\/a> https:\/\/ashgabat.in\/2021\/09\/20\/istoriya-razvitiya-nanotehnologii\/<\/a><\/p>\n [2]<\/sup><\/a> https:\/\/www.timetoast.com\/timelines\/32beef89-1a4c-4333-bbe4-d8312f6370ff<\/a><\/p>\n [3]<\/sup><\/a> https:\/\/dic.academic.ru\/dic.nsf\/ruwiki\/1054838<\/a><\/p>\n [4]<\/sup><\/a> https:\/\/ashgabat.in\/2021\/09\/20\/istoriya-razvitiya-nanotehnologii\/<\/a><\/p>\n [5]<\/sup><\/a> http:\/\/innosfera.by\/node\/340<\/a><\/p>\n [6]<\/sup><\/a> http:\/\/innosfera.by\/node\/340<\/a><\/p>\n [7]<\/sup><\/a> https:\/\/dic.academic.ru\/dic.nsf\/ruwiki\/1054838<\/a><\/p>\n [8]<\/sup><\/a> http:\/\/innosfera.by\/node\/340<\/a><\/p>\n [9]<\/sup><\/a> https:\/\/www.timetoast.com\/timelines\/02b4ede2-7055-43dc-9d54-0f7f6c646121<\/a><\/p>\n [10]<\/sup><\/a> https:\/\/dic.academic.ru\/dic.nsf\/ruwiki\/1054838<\/a><\/p>\n [11]<\/sup><\/a> https:\/\/newizv.ru\/news\/2008-01-29\/chto-takoe-nanotehnologii-prosto-o-slozhnom-81165<\/a><\/p>\n [12]<\/sup><\/a> https:\/\/newizv.ru\/news\/2008-01-29\/chto-takoe-nanotehnologii-prosto-o-slozhnom-81165<\/a><\/p>\n [13]<\/sup><\/a> https:\/\/labsarena.com\/product\/nanospider\/<\/a><\/p>\n [14]<\/sup><\/a> https:\/\/www.nkj.ru\/archive\/articles\/1239\/<\/a><\/p>\n [15]<\/sup><\/a> https:\/\/facepla.net\/the-news\/tech-news-mnu\/3031-nano-at-home.html<\/a><\/p>\n [16]<\/sup><\/a> https:\/\/www.elmarco.com\/<\/a><\/p>\n [17]<\/sup><\/a> https:\/\/hightech.fm\/2022\/12\/10\/ultrathin-solar-cell<\/a><\/p>\n [18]<\/sup><\/a> https:\/\/science.howstuffworks.com\/gray-goo.htm<\/a><\/p>\n [19]<\/sup><\/a> https:\/\/www.nanonewsnet.ru\/articles\/2007\/nanoreplikatory<\/a><\/p>\n![\"\"](\"https:\/\/ibiworld.eu\/de\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/USA023-02.jpg\")
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