Dieser Audiobeitrag wird von der Universität Erlangen-Nürnberg präsentiert.

Meine Damen und Herren, ich freue mich Ihnen heute ein bisschen über mein Fachgebiet

Partikeltechnologie berichten zu dürfen. Und Partikeltechnologie ist ein Gebiet,

das unglaublich vielfältig und in unglaublich vielen täglichen und technologischen Rahmen

und Randbedingungen vorkommt. Und Partikel sind natürlich wichtig, so wie es hier der Titel ist

und wo auch der Fokus meines Vortrags liegen wird. Sie sind sehr wichtig für neue

Hochleistungsmaterialien. Nun, Partikel, habe ich gesagt, kommen ganz oft in der Natur vor und ganz

oft im Alltag. Wir beginnen mit Partikel in der Natur. Das sind die Ringe des Saturns von

der NASA aufgenommen. Die Saturnringe sind zum Teil 100.000 Kilometer in ihrer lateralen

Dehnung ausgedehnt, aber vergleichsweise dünn, zum Teil noch hunderte Meter dick. Und sie bestehen

aus Eiskristallen, die untereinander stoßen. Und die Stoßgesetze zwischen diesen Eiskristallen

bestimmen die Struktur der Saturnringe mit. Das heißt, ein Partikelthema in den Saturnringen.

Vielleicht, in Bayern sind Sie Skifahrer und sind achtsam beim Skifahren und geben acht,

dass der Schnee gut klumpt und nicht rutscht. Das heißt, schlecht fließt technisch ausgedrückt

und so dass keine Lawine entsteht. Das Lawinenproblem ist ein Problem, man würde es in meinem Fach ein

Problem der Schüttgutmechanik nennen, nämlich das Pulver ist sehr frei fließend, wenn die Lawine

abgeht. Nächsten Beispiel haben Sie das, was vielleicht der ein oder andere von Ihnen leidvoll

im Frühjahr erlebt, nämlich Heuschnupfen. Heuschnupfen entsteht, weil die Teilchen, die

sich hier sehen, und das sind ganz besondere Teilchen, wenn sie sich ihre Oberflächen anschauen,

dann sind die in ganz charakteristischer Weise rau. Wir werden später etwas näher die Ursache

dieser Rauigkeit und die Funktion dieser Rauigkeit anschauen und verstehen. Diese Rauigkeit hilft,

dass ein leichter Wind ausreicht, den Pollen, diese Partikel zu verteilen, in ihre Nasen

zu kriechen und sie zum Niesen zu bringen. Das sind Teilchen, wie sie die Natur auch hervorbringt,

Strahlentierchen, als Kalkstein mineralisiert, die wir in ihrer Schönheit und in ihrer Komplexität

heute technisch noch kaum nachmachen können. Partikel, die jetzt in der Kulturgeschichte

aufgetreten sind, sind fast so alt wie die Menschheit. Dieses Bild zeigt Ihnen eine

Kalligraphie aus China. Die Chinesen waren vielleicht mit die ersten, die Nanopartikel

hergestellt haben, denn in dieser Tinte, in dieser Herstellung dieser Tinte, steckt Nanotechnologie.

Das wussten die Chinesen damals noch nicht. Sie haben einfach Kohlenstoff, Öl, partiell

verbrannt und haben ein schwarzes Pulver gewonnen, den Rus. Das ging unter ziemlich

herben Betriebsbedingungen, würde man heute sagen, wohl relativ schwarz zu. Heute wären

entsprechende Sicherheitsvorkehrungen sicher selbstverständlich, insbesondere wenn es um

Nanopulver, um Nanopartikel geht. Im Mittelalter bei uns spielt zum Beispiel die Schüttgutmechanik

eine Rolle. Die Aufbereitungstechnik, die Gewinnung von Rohstoffen, von Mineralien,

von Metallen, geht alles über Pulvertechnologie. Interessanterweise sind diese Themen lange

vernachlässigt worden in Deutschland. Deutschland war mal sehr führend und dieses Thema wird,

wenn wir nachher noch mal kurz auf Zukunftstechnologien schauen, wieder sehr modern werden.

Ein weiteres Beispiel für schöne Eigenschaften von Teilchen sind die wunderbaren Fenster in

Kirchen im Mittelalter. Damals war es Alchemie. Man hat über geheimnisvolle Kräfte die Farben

erzeugen können, die man über Metallkoloide, Silber und Goldteilchen herstellt und man wusste

dort aus Erfahrung, nicht durch wirkliches Verstehen der Zusammenhänge, wie man diese

Farben steuert. Heute würde man mit entsprechenden Mikroskopen hinschauen können und würde sehen,

dass die Farben durch unterschiedlich große Metallkoloide entstehen. Und in der modernen

Technik heute, ich sagte schon, die Eigenschaften von Partikeln und Partikelsystemen sind zentral.

Es gibt biologische Systeme von Proteinen, Viren, Zellen, roten Blutkörperchen, alles

particuläre Systeme. Wenn Sie die Blutsenkung messen lassen beim Arzt, ist es ein Sedimentationsverhalten

der roten Blutkörperchen, der der particulären Bestandteile des Blutes. Darüber werde ich heute

kaum sprechen. Wenn Sie chemische Strukturen angucken, dann spielt die Katalyse eine Hauptrolle,

nämlich die Beschleunigung von Reaktionen, um sie möglichst effizient ablaufen zu lassen,

um möglichst bei geringen Energieeinsätzen möglichst effizient Stoffe zu produzieren. Ein