24.01.2019
Überblick
Nanowissenschaften
Was haben eine Computer-Festplatte, die Sonnencreme mit hohem Lichtschutzfaktor und die schmutzabweisende Oberfläche einer Duschkabine gemeinsam? Bei allen dreien kommen Erkenntnisse aus einer Welt zur Anwendung, die dem menschlichen Auge und oft auch der menschlichen Vorstellungskraft verborgen ist - der Nanotechnologie (Nanos = griech: Zwerg).
Das Studienfeld im Überblick
Nanotechnologie ist der Sammelbegriff für eine breite Palette von Technologien, die sich auf unterschiedlichste Weise mit der Analyse und Bearbeitung von Materialien beschäftigen, denen eines gemeinsam ist: Ihre Größendimension beträgt ein bis einhundert Nanometer. Ein Nanometer ist ein Milliardstel Meter (ein menschliches Haar ist damit mehrere 10.000 Nanometer dick). Dies ist ein Grenzbereich, in dem mehr und mehr quantenphysikalische Effekte eine wichtige Rolle spielen.
Sehr vereinfacht ausgedrückt: Die Nanotechnologie nutzt aus, dass Materialien und Strukturen allein aufgrund der geringen Größe („Nanoskaligkeit“) einzelner Bestandteile zu neuen oder verbesserten Produkteigenschaften führen. Somit ist man in der Lage, aus den Bausteinen der Natur – Atomen und Molekülen – neue Produkte mit maßgeschneiderten Eigenschaften aufzubauen. Beispiele dafür sind eine deutlich höhere Härte und Bruchfestigkeit von Materialien oder die selbstreinigenden Eigenschaften von Oberflächen.
Verschiedene Wissenschaftsbereiche, z.B. Biologie, Chemie, Informatik, Medizin, Physik und Werkstoffwissenschaften, sind daran beteiligt, Nanostrukturen zu erschließen. Die Nanotechnologie wird deshalb als Querschnittstechnologie begriffen. Ihre Erkenntnisse sind für eine große Zahl von Wissenschafts- und Technologiefeldern relevant.
Inhalte des Studiums
Das Studium kann eine eher ingenieur- und materialwissenschaftliche Komponente besitzen oder den Schwerpunkt in der physikalischen Ausbildung setzen. Im Grundlagenstudium (Bachelor) werden Kenntnisse in Mathematik, experimenteller und theoretischer Physik, Chemie, den Ingenieurwissenschaften und der Nanotechnologie vermittelt.
In ingenieur- und materialwissenschaftlichen Modulen haben die Studierenden im Vertiefungsstudium die Möglichkeit, tiefer gehende Kenntnisse in einer ausgewählten Anwendungsrichtung (z.B. Energietechnik, Elektronik, Biophysik) bzw. in einem Technologiefeld (z.B. Materialwissenschaften, Nanostrukturierungstechnologie, Bauelemente) zu erlangen. Praktika, Labore und Fachexkursionen schlagen die Brücke zwischen theoretischen Kenntnissen und industrieller Anwendung.
Zulassungskriterien & Studienbewerbung
Je nach Hochschule ist ein mehrwöchiges Vorpraktikum vor Aufnahme des Studiums und/oder ein studienintegriertes zehn- bis zwölfwöchiges Industriepraktikum Pflicht.
Berufsmöglichkeiten nach dem Studium
Die Nanotechnologie gilt als eines der chancenreichsten Forschungs- und Anwendungsfelder der Naturwissenschaften und zeichnet sich durch ein hohes Innovationstempo aus. Mehr als 70.000 Arbeitsplätze in rund 1.100 Unternehmen in so gut wie allen Industriebereichen hängen in Deutschland von der Nanotechnologie ab. Die Bundesrepublik ist damit nach Angabe des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) die Nummer 1 in Europa.
Tätigkeitsfelder ergeben sich vor allem in Unternehmen und Einrichtungen, die Verfahren der Nanotechnologie erforschen oder anwenden. Dazu gehören neben der chemischen Industrie z.B. die Bereiche Informationstechnik, Energietechnik, Halbleiterproduktion, Biotechnologie, Pharmazie, Maschinenbau, Medizintechnik oder Gentechnik. Weitere Beschäftigungsmöglichkeiten bieten Forschungsinstitute und Hochschulen sowie Umweltbehörden.
Weitere Informationen
Informationen des BMBF
