Es gibt NanoChannels…und Nanokanäle

Von Luisa Filipponi, PhD – Wissenschaftliche Beraterin
Es gibt viele Möglichkeiten, Nanotechnologien dem Publikum zu übermitteln, wie Zeitungsartikel, Online-Artikel, soziale Medien, Blogs, Radiosendungen, Fokus-Gruppen und Events am runden Tisch. In diesem Projekt werden wir alle davon verwenden und infolgedessen “NanoChannels” nennen. Aber es gibt noch mehr mit diesem Namen. Nanokanäle sind äußerst kleine “Gänge” mit innerem Durchmesser in der Größenordnung von 1-100 nm. Diese werden von Wissenschaftlern verwendet, um Moleküle zu überbringen, zu kontrollieren und zu leiten. Ein Nanokanal kann aus einem Polymer, einem Halbleiter oder aus Kohlenstoffatomen wie Kohlenstoff-Nanoröhrchen hergestellt werden; oder es kann der Hohlraum innerhalb von nano-porösen Materialien sein, eine Art von “Schwämmen”, die Tausende von Nanokanälen in ihrer Struktur besitzen. Diese Materialien können als Stützstruktur für zellulares Neuwachstum agieren, zum Beispiel, um das Neuwachstum von Knochenzellen zu unterstützen. Anordnungen von Nanokanälen werden als neue Elektroden für Lithiumakkus untersucht, um konventionelles Grafit zu ersetzen und um die Kapazität und Lebensdauer des Akkus zu verbessern.
Der Raum innerhalb eines Nanokanals, wie ein Kohlenstoff-Nanoröhrchen, kann als sehr kleines “Reagenzglas” verwendet werden, um chemische Reaktionen durchzuführen: der Raum ist so klein, dass sehr geordnete Molekülreihen kreiert werden können. Diese Kristallstrukturen haben häufig interessante, mechanische oder leitende Eigenschaften.
Schließlich können Nanokanäle verwendet werden, um das Verhalten von einigen Biomolekülen wie DNA zu studieren und um ihre Bewegungen in einem äußerst kleinen beschränkten Raum zu kontrollieren. Diese Studien sind wichtig, um einige sehr kleine diagnostische Geräte zu entwickeln, die für die Trennung von zahlreichen Biomolekülen und für das elementare Verstehen der DNA-Struktur und Funktion benötigt werden. Die Studie der flüssigen Bewegung in Nanokanälen (Nanofluidik) ist auch sehr wichtig, da sie völlig unterschiedlich ist als in konventionellen “Mikro”-Kanälen.