Donnerstag, 5. Mai 2011

Nanosilber

Nanosilber:  
Nanosilber ist ein Stoff der Goldgelb aussieht. Diese Flüssigkeit beinhaltet winzig kleine (nano) Silberteilchen die für das Auge nicht sichtbar sind. Wenn die Silbermoleküle größer wären, würden sie als kleine schwarze Punkte sichtbar.
Um Nanogold herzustellen muss man zuerst etwas Silbernitrat (aq) mit destiliertem Wasser vermischen und dann auf 60°C erhitzen.
Danach gibt man langsam ein wenig Natriumcitrat (aq) dazu und erhält dann eine goldgelbe Lösung - das Nanosilber.
Nanosilber tötet Bakterien ab. Genau wie Silber ein richtiger Bakterienkiller ist. Der Vorteil jedoch ist das Nanosilber deutlich kleiner als Silber ist, und somit nicht so viel Platzverbraucht.

Man könnte diesen Stoff auf verschiedene Weiße einsetzten. Zum Beispiel im Krankenhaus für Wände, Pinzetten oder Katheter. Sie würden alle Keimfrei sein und keine Infektionen hervorrufen.


Um zu testen, wie antibakteriell Nanosilber (so kann man auch jeden anderen Stoff testen) ist nimmt man ein Aquergefäß (dass ist eine verschließbare Petrischale, welche am Boden einen Fertignährboden für Bakterien und Keime hat.) und teilt den Nährboden mit einer Bleistiftspitze
in zwei gleichgroße Bereiche.
Auf eine der beiden hälften, die man vorher makiert hat, streicht man eine dünne Schicht des Nanosilbers. Nun setzt man Bakterien und Keime auf den Boden. Hierzu reicht es wenn man in die Schale hustet oder ein wenig Erde auf dem Boden verteilt.


Wenn man die Schale verschlossen an einen 25° warmen Ort z.B. einem Schrank für mehrere Tage aufbewart, (jedoch nicht in der Nähe von Essen, denn die Schale könnte einen Spalt haben, aus dem die Bakterien auf die Nahrung übergehen könnte!) kann man erkennen, dass die Bakterien sich, auf der Seite ohne Beschichtung, ausgebreitet und sogenannte Bakterienkollonien gebildet haben, sowie Sporen dafür gesort haben, dass sich Pilze bildeten, jedoch hat das Nanosilber auf der anderen Seite dafür gesorgt, dass alle Bakterien, Sporen und Keime absterben und sich auf dem Nährboden keine Anzeichen von eben diesen Krankheitserregern gebildet haben.

Die Grätzelzelle

Die Grätzelzelle wurde, wie der Name schon sagt, von einem Prof Grätzel erfunden und ist eine mit Nanotechnologie entwickelte organische Solarzelle, die die Energieherstellung von Pflanzen nutzt, jedoch die Photosynthese überspringt und die Sonnenenergie direkt in Strom umwandelt. Dieser Vorgang wird Photovaltaik genannt.
Wer nicht weiß, was genau die Photosynthese ist, kann auf folgendem Link nachlesen: http://de.wikipedia.org/wiki/Photosynthese
Für diesen Vorgang benötigt die Solarzelle Chlorophyll-Moleküle, oder besser noch einen synthetischen Farbstoff. Die besten natürlichen Farbstoffe sind die sogennante "Anthocyane", welche man als roten Farbstoff in Brombeeren , Himbeeren, Hibiskusblüten und Kirschen findet.

Bau:

Zuerst benötigt man zwei Glasplättchen, eine unbeschichtete und eine, auf einer Seite mit Titandioxid, beschichtete Platte. Eine der beiden Seiten der unbeschichteten Glasplatte leitet Strom, da man dies jedoch nicht mit dem Auge erkennen kann benutz man ein Voltmeter. Bei der nicht leitfähigen Seite wird ein unendlich großer Widerstand angezeigt. Auf der leitenden Seite wird ein Widerstand von 1 Ω [Ohm] angezeigt.
Nun beschichtet man die elektrisch leitende Seite mit einer Graohitschicht, indem man sie mit einem Bleistift so schwarz wie möglich anmalt.

Danach muss die andere Platte mit der Titandioxidschicht nach oben mit den Anthocyanen eingefärbt werden. Um den Farbstoff herzustellen nimmt man wie oben genannt Brombeeren , Himbeeren, Hibiskusblüten oder Kirschen, welche man nimmt ist egal, legt sie in Wasser ein und kocht sie auf einem Bunsenbrenner oder einer Herdplatte. Sobald das Wasser die tiefrote Farbe übernommen hat und das Wasser abkekühlt ist kann man die Platte in dem Wasser einfärben.
Wenn die Platte trocken ist, man kann sie auch mit einem Föhn trocknen, gibt man einen Tropfen Elektrolyt (Elektrolyth enthält Jod und daher wird Schutzkleidung empfohlen) auf eine der Platten und nun werden die entstandenen Plus- und Minus- Elektroden aufeinander gelegt, d.h. die Titandioxidschicht auf die Graphitschicht, jedoch sollte man darauf achten dann auf beiden Seiten ein wenig von den Glassblättchen übersteht damit man Krokodilklemmen an ihnen befestigen kann, und befestigt die beiden Platten mit zwei Büroklammern.

Zum Schluss benutzt man wieder das Voltmeter, um zu messen wieviel Strom fließt, wenn Licht auf die Solarzelle fällt.

Warum nicht die alten Solarzellen weitebenutzen?
Die Grätzelzelle kann wie Pflanzen auch im Schatten Lichtenergie aufnehmen, auch wenn sie dann viel weniger Strom produziert, während die alten Solarzellen nur direkt in der Sonne funnktionieren.
So kann auch in dunkleren Gebieten Solarenergie hergestellt werden.































Dienstag, 3. Mai 2011

Lotussan und Klimasan von der Firma STO

Die Farben Klimasan und Lotussan sind Farben die einen Loutus-pflanzen ähnilichen Effekt haben.
Lotussan ist eine Fassadenfarbe für aussen. Sie ist nach 2 Wochen genauso Wasserabweisend wie vorher. Also hat sie ungefähr den gleichen Kontaktwinkel wie die Lotuspflanze. Im Gegensatz zur Dispersionsfabe, die schon nach 2 Tagen draussen einen deutlichen geringeren Kontktwinkel als zu begipnn der Messungen. Funktioniert genauso wie die Lotusplanze und ist CO²  und wasserdampfdurchlässig. Es ist eine "easy to clean" Farbe


Die Climas-San farbe ist eine Innenwandfarbe. Auch diese Farbe haben wir mit der Diesepersionsfarbe verglichen. Wir erhielten ein ungefaehr gleiches Ergebnis wie bei der Lotsussanfarbe. Aber im Gegensatz zur Lotussanfarbe nimmt die Climasanfarbe Gerüche mit auf.
Nach 5 Minuten nimmt man den Geruch schon fast gar nicht mehr war. Bei der Dispersionsfarbe riecht es noch genauso stark wie vorher.
Die Farbe funktioniert so ähnlich wie die Lotus-Pflanze, also ist mit kleinen Noppen übersäht und hat daruaf noch eine hydrophile Oberfläche.

Donnerstag, 14. April 2011

Lotuseffekt

-Der Lotus-Effekt ist eine Phänomen der Nanotechnologie und kann auf verschiedene Weiße nachgewiesen werden und stammt aus der Bionik.

Bionik heißt, dass Funktonen aus der Natur in der Technik angewandt werden (Biologie+Technik=Bionik).
Der Lotus-Effekt ist eine Eigenschaft von Hydrophoben Oderflächen.
Auf diesen Oberflächen befinden sich winzig kleine Wachsnoppen, in deren Zwischenräume das Wasser nicht gelangt und so das Wasser abweißt.
Modell der Oberfäche eines Lotus Blattes
Der Lotus-Effekt wird, wie der Name schon sagt, von der Oberfläche der Lotus Pflanze(s.o.)  nachgeahmt.
Die Lotuspflanze ist jedoch nicht die einzige Pflanze mit dieser Eigenschaft, so haben verschiedene Pflanzen, zum Teil auch die Pflanzen vor unserer Haustür, Blätter mit der Eigenschaft des Lotus-Effekts.

Um festzustellen wie hydrophil(Wasserliebend, Wasseraufnehmend) oder hydrophob(Wasserabweißend) eine Oberfläche ist misst man den Kontaktwinkel.

Wenn der Kontaktwinkel auf einer Oberfläche über 90° beträgt ist die Oberflache hydrophob.
Ist dies der Fall perlt das Wasser ab.
Näheres zum Kontaktwinkel findet ihr hier: 
 http://plasmatip.com/index.php?/archives/86-Kontaktwinkel.html

Bei der Lotuspflanze haben die Nanowachsnoppen dieselbe Wirkung auf Schmutz.
Der Schmutz(Erde, Matsch, ...) bleibt an der Wasseroberfläche haften, da diese Größer ist als die Oberfläche des Lotusblattes, auf der der Schmutz haften kann.
Durch diesen Effekt kann sich das Lotusblatt, sowie jede andere Oberfläche mit diesen Eigenschaften, von selbst reinigen.Es gibt zwei Wandfarben mit Lotuseffekt. Die Farben von Sto heißen Lotussan und Clima-San.
Die Farbe Lotusan ist eine außen Fasadenfarbe im gegensatz zu Clima-San. Sie sind beide Easy-to-clean Farben.
So reinigen sich Tapeten oder Fassaden bei Regen oder wenn man sie mit einem Gartenschlauch mit Wasser bespritzt.

Freitag, 25. März 2011

Nanotechnologie

Hallo liebe Leser und Leserinnen 


wir sind Alexander und Tim. Wir gehen auf das Goldberg Gymnasium und wir werden euch in diesem Blog über Naonotechnologie informieren.

Wir erklären euch wie man mit Nanosonden Viren und/oder Infektionen diagnostizieren kann. Aber zuerst: Was ist Nanotechnologie überhaupt?

In der Nanotechnologie (griech.: nanos = Zwerg) wie der Name schon sagt mit Strukturen gearbeitet, die meistens kleiner als 100 Nanometer (nm) groß sind.
1nm = 0,000000001m = 10-9m

Zu den Nanosonden:
Nanosonden sind Nanokügelchen, die aus Phosphor und Lanthanoidionen bestehen.
Die Nanokügelchen wachsen aus den Atomen und werden dann mit einer Schicht Kunststoff überzogen. 
Die Nanosonden werden in Blutproben gegeben. Sind im Blut Viren und/oder Krankheitserreger, docken die viralen Informationen an die Sonde an. Wenn eine Information angedockt hat, kann auch der entsprechende Farbstoff andocken. Der Farbstoff leuchtet und ist daher mit bloßem Auge zu erkennen. Jedem Virus kann eine entsprechende Farbe zugeordnet werden.
So kann man mit Nanotechnologie Krankheiten und Infektionen bestimmen.