Einsatzgebiete
Nanopartikel haben schon heute Einzug in vielen Bereichen der industriellen Nutzung gehalten. Ihr Einsatz reicht von Spezialgebieten z.B. in der Medizin bis hin zu Produkten des alltäglichen Bedarfs.
Dabei kommen Nanopartikel sowohl im Bereich der Industriellen Anwendungen als auch in den Life Science-Bereichen, wie Healthcare oder Wellness zum Einsatz.
Klassische industrielle Massenwaren mit weitem Einsatzgebiet sind die schon seit langem hergestellten nanoskaligen Materialien Carbon Black (Kohlenstoffpartikel), pyrogene Kieselsäure (SiO2), Titandioxid, Aluminiumoxid und Kolloide organischer Partikel.
Effektiver Sonnenschutz wird durch den Einsatz von Titandioxid-Nanopartikeln (sowie Zinkoxid) als UV-Filter in Sonnenschutzformulierungen und in Textilien gewährleistet. Die katalytische Wirksamkeit von Titandioxidpartikeln wird für selbstreinigende Oberflächen ausgenutzt. In der Elektronik werden Siliziumdioxid-, Aluminiumoxid und Ceroxid-Nanopartikel als Pulversuspensionen zum chemisch-mechanischen Abtragen und Polieren von Silizium-Wafern eingesetzt.
In der Medizintechnik werden Nanopartikel als Transportmedium für Medikamente eingesetzt, mit denen Medikamente direkt an ihrer Wirkungsstelle gezielt freigesetzt werden können. Eine antibakterielle Beschichtung auf Grundlage von Silberpartikel ermöglicht keimfreie Geräte und Gebrauchsgegenstände. In der Tumorbehandlung mit Hyperthermie erzielen magnetische Nanoferrite erste Erfolge.
Nanopartikel als Effektpigmente sorgen nicht nur in Farben und Lacken für neuartige Farbeffekte, sondern auch in der Kosmetik. Nanopartikel ermöglichen ebenso eine optische Faltenreduzierung in modernen Hautcremes, z.B. Siliziumdioxidpartikel zusammen mit Eisenoxid- und Titandioxidpartikel, und erzeugen gleichzeitig ein gutes Hautgefühl.
Carbon Black findet sowohl in der Reifenindustrie zur Erhöhung der Abriebbeständigkeit, Haftung und Elastizität als auch als Schwarzpigment für Tinten, Lacke, Beschichtungen und Kunststoffe Verwendung. Pyrogene Kieselsäuren werden genutzt als Verstärkerfüllstoff in Siliconkautschuk, als Verdickungsmittel in Kunststoffen, Druckfarben und Zahnpasten. In Druckerpapieren ermöglichen sie und Aluminiumoxide hochglänzende Ink-Jet-Ausdrucke.
Polymerdispersionen (Kolloide) verbessern als Bindemittel in Lacken, Farben und Verputz die Produktqualität, werden für Klebstoffe und für Beschichtungen von Leder, Holz und Textilien genutzt. Prinzipiell eignen sich Nanopartikel hervorragend als Katalysatoren chemischer Reaktionen, sei es in der technischen Produktion oder der Abgasreinigung.
Magnetische Flüssigkeiten, die Ferrofluide, sind ebenfalls mit Nanoferriten aufgebaut und werden beispielsweise zur Kühlung in Lautsprecherboxen und als Ferrofluiddichtung eingesetzt. Beim Kleben-auf-Kommando sorgen Nanoferrite dafür, dass Klebstoff durch Mikrowellenanregung schnell und effektiv aushärtet, ohne dass die umgebenen Bauteile aufgeheizt werden müssen.
Neben diesen Beispielen sind Nanopartikel in vielen weiteren Anwendungsfeldern im Einsatz wie z.B. in der Sensorik, der Energietechnik (Speicherung und Erzeugung) und der Optik.
