Der Begriff "Nano" leitet sich vom griechischen Wort nanos, der Zwerg, ab. Ein Nanometer (nm) ist der Milliardstel Teil eines Meters (1/1.000.000.000 (1/1 Milliarde) = 10^-9 Meter) bzw. der millionste Teil eines Millimeters.

Als Nanoteilchen oder -partikel werden Teilchen definiert, die in mindestens einer Dimension einen Durchmesser von weniger als 100 Nanometern haben. So kleine Dinge kann man weder mit dem Auge noch mit einem Lichtmikroskop sehen. Man benötigt dazu spezielle Mikroskope, wie z.B. ein Rasterelektronenmikroskope (REM).

Das Besondere an der Nano-Dimension ist aber nicht die Größe, sondern dass diese Nanomaterialien völlig andere Eigenschaften zeigen als ihre makroskopischen Vertreter. Ein gutes Beispiel hierfür ist Nanogold. Betrachten wir Gold in seiner makroskopischen Form glänzt es metallisch gelb. Auch Goldstaub, der um einen Faktor 1000 kleiner ist, bleibt im Mikrometer-Bereich gelb. Macht man in Lösung gebrachte Goldpartikel nochmal um einen Faktor 1000 kleiner, bis in den Nanometer-Bereich, erscheinen sie plötzlich in strahlendem Rot, obwohl der Stoff chemisch völlig unverändert bleibt.

Die Nano-Dimension ist so unvorstellbar klein, dass in ihr, andere physikalische Gesetze herrschen, als in der uns vertrauten Welt. Im Vergleich zu größeren Partikeln gleicher chemischer Zusammensetzung weisen Nanoteilchen eine höhere chemische Reaktivität, eine größere biologische Aktivität und ein stärkeres katalytisches Verhalten auf. Einiger dieser Effekte begegnen uns sogar im täglichen Leben, ohne dass es uns bewusst ist. Ursache für diese Effekt ist das größere Oberfläche zu Volumen Verhältnis, so dass die Nanoteilchen prozentual fast nur aus Oberfläche bestehen.

Dieses faszinierende Verhalten machen sich Forscher und Unternehmer zu Nutze, um ganz neue Materialien mit maßgeschneiderten Eigenschaften herzustellen. Dabei arbeiten die Wissenschaftler der naturwissenschaftlichen und technischen Disziplinen wie Physik, Ingenieurwissenschaften, Chemie, Biologie oder Medizin fächerübergreifend eng zusammen. Viele Nanotechnologien nutzen dabei Effekte, die auch häufig in der Natur vorkommen. So können Geckos mithilfe von nanometerkleinen Haaren an ihren Beinen, an Decken und Wänden entlanglaufen.

Nanotechnologie kommt in den verschiedensten Industriezweigen zum Einsatz. Ob in der Medizintechnik, der Halbleitertechnik (z.B. in Solarmodulen), in Textilprodukten, Farben und in Nahrungsmittelzusätzen – fast jede Branche profitiert bereits heute vom Einsatz von Nanopartikeln. So erhält man mit weniger Material stabilere Bauteile, schnell härtende Klebstoffe, die das Schweißen ersetzen können, energiesparende Dämmstoffe oder leistungsfähigere und langlebigere Akkus.

Neben den großen Vorteilen bieten die Nanowissenschaften als relativ junge Technologie allerdings auch potenzielle Risiken für Mensch, Tier und Umwelt. Umfangreiche Informationen zu Nanomaterialien und zur Nano-Sicherheitsforschung bietet die Internetseite DaNa 4.0 (Daten und Wissen zu Nanomaterialien) www.nanopartikel.info. Hier kann man sich umfassend über Forschungsergebnisse zu Nanomaterialien und deren Auswirkungen auf den Menschen und die Umwelt informieren. Dabei sind die Daten für Interessierte verständlich aufbereitet und bieten so eine weite Wissensbasis.