Plättchen, Nadeln, Würfel: Ihre Form macht Nanopartikel so vielfältig einsetzbar.

Plättchen, Nadeln, Würfel: Ihre Form macht Nanopartikel so vielfältig einsetzbar.

© BAM

Sie kommen in Zahnpasta, Kosmetik und Lebensmitteln vor. In Kleidung, Handychips, Medikamenten und sogar Flugzeugteilen: Nanomaterialien. Die einzelnen Partikel sind so winzig, dass sie erst unter dem Rasterelektronenmikroskop zu erkennen sind: Kein Wunder, denn sie messen nur 1 bis 100 Nanometer, also ein Millionstel bis ein Zehntausendstel Millimeter. Zum Vergleich: ein menschliches Haar ist mehrere hundert Mal dicker.

Die chemische Industrie setzt seit einigen Jahren ihren Produkten immer mehr der Kleinstpartikel zu. Denn die Winzigkeit hat einen entscheidenden Vorteil: Nanopartikel besitzen ein besonders günstiges Verhältnis von Oberfläche zu Volumen.

Jeder Tropfen enthält Tausende Partikel. Erst in über hunderttausendfacher Vergrößerung werden sie sichtbar.

Jeder Tropfen enthält Tausende Partikel. Erst in über hunderttausendfacher Vergrößerung werden sie sichtbar.

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An der Oberfläche einer Substanz aber spielen sich die chemischen Reaktionen ab. So lassen sich Nanomaterialien gezielt so bearbeiten, dass ihretwegen Wassertropfen von Autolack abperlen, Bakterien in Funktionskleidung absterben oder Hemden nicht knittern. Sie bringen Lippenstifte und Wandfarben zum Leuchten oder bewirken, dass Medikamente vom Körper besser aufgenommen werden können.

Bei allen diesen großen Vorteilen: Noch ist nicht hinreichend erforscht, ob von den Partikeln nicht auch Risiken für Mensch und Umwelt ausgehen. Im Auftrag der Europäischen Kommission untersucht die BAM daher zusammen mit sechs anderen metrologischen Instituten des Kontinents die Sicherheit von Nanomaterialien.

Gestapelt wie Bücher: Erst unter dem Elektronenmikroskop zeigt sich die erstaunliche Welt der Nanopartikel.

Der spezielle Auftrag der BAM: Standards und Verfahren für die exakte Vermessung und Charakterisierung von Nanopartikeln zu entwickeln. Das ist leichter gesagt als getan. Denn Nanopartikel sind nicht nur extrem klein. Sie können auch sehr unterschiedlich geformt sein: rund und regelmäßig, aber auch schroff gezackt wie ein Gebirge oder porös wie eine Kraterlandschaft. Manche gleichen Zigarren, Doppelpyramiden, Würfeln oder auch Plättchen, die wie Bücher übereinandergestapelt sind.

Die Vermessung von Nanopartikeln ist die Voraussetzung dafür, um ihre toxikologischen Eigenschaften bewerten zu können.

Die Vermessung von Nanopartikeln ist die Voraussetzung dafür, um ihre toxikologischen Eigenschaften bewerten zu können.

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Die BAM setzt bei der Vermessung von Nanopartikeln ihre besonders leistungsstarken Elektronenmikroskope ein. Die Auswertung der Bilder übernimmt ein spezielles Computerprogramm. Aus hunderten Nanoteilchen einer Substanz errechnet es einen Mittelwert.

Mit ihren Daten schafft die BAM so die Voraussetzung dafür, dass andere Institute die chemischen und toxikologischen Eigenschaften von Nanopartikeln bewerten können und Menschen und Umwelt vor möglichen Schäden der Zukunftstechnologie geschützt sind.

Weitere Informationen zu Nanotechnologie an der BAM finden Sie unter www.bam.de/nano