Читать книгу Nano - Christian Meier - Страница 12

In der Evolution ist »Nano« also nichts Neues: Die Natur nutzt Effekte, die sich aus der Winzigkeit der Bausteine von Organismen ergeben. Aber auch der Mensch gebraucht seit Jahrhunderten den Umstand, dass Kleinheit oft einen Unterschied macht – wenn auch für lange Zeit unbewusst.

Diese, sagen wir, »unbewusste Nanotechnologie« lehrte schon im Mittelalter Kreuzrittern das Fürchten. Die Schwerter ihrer muslimischen Gegner waren schärfer und brachen äußerst selten. Den Damaszener Schwertern fehlte trotz enormer Härte die Sprödigkeit. Sie konnten sich um 90 ° biegen, ohne zu brechen. Ein Grund für die damals unerreichten Eigenschaften der orientalischen Säbel sind so genannte Kohlenstoff-Nanoröhrchen, die Forscher der TU Dresden mit Hilfe eines Elektronenmikroskops in einer der Stahlklingen fanden. Diese nur wenige Nanometer durchmessenden Röhrchen, deren Wand aus einer einzigen Schicht von Kohlenstoffatomen besteht, haben 30 mal mehr Zugfestigkeit – ein Maß für die Kraft, die nötig ist, um ein Material auseinanderzureißen – als Stahl der gleichen Dicke, obwohl sie wesentlich leichter sind als dieser. Sie werden heute bewusst Kunststoffen beigemischt, um diese stabiler zu machen. Die Damaszener Schmiede waren sich der für sie unsichtbaren Nanoröhrchen freilich nicht bewusst – sie haben wohl durch Probieren verschiedener Rezepte und Verfahren die beispiellose Härte der Waffen erreicht.

Ihr Rezept ist im 18. Jahrhundert verlorengegangen, Wissenschaftler vermuten aber, dass sie eine komplexe Abfolge von Schmieden bei bestimmten Temperaturen und zwischenzeitlicher Abkühlung eingehalten haben und dem Stahl außerdem Holz und Blätter, beides kohlenstoffhaltig, und Metalle wie Vanadium beigemischt haben. Dabei entstand nicht nur die charakteristische Struktur aus hauchdünnen Schichten, auch die Nanoröhrchen bildeten sich durch die beigemischten Stoffe.

Noch früher als die Damaszener Schwerter wurden Nanopartikel aus Gold und Silber genutzt. So färbten bereits die Römer Glas mit Hilfe von rund 70 Nanometer durchmessenden Gold-Nanopartikeln rubinrot. Auch die leuchtend rote Farbe in vielen mittelalterlichen Kirchenfenstern rührt von Nanopartikeln aus Gold her. Freilich hatten die damaligen Handwerker keinen Schimmer, dass sie beim Einschmelzen winziger Goldmengen ins Glas Nanopartikel erzeugten.

Welche Rolle die Kleinheit bei diesen Beispielen »unbewusster« Nanotechnologie spielt erfahren Sie gleich.