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Mikrowelten - Nanowelten
Der nach der Lotospflanze benannte Lotoseffekt lässt sich zuhause mit einfachen Mitteln nachvollziehen: Ein kleines Glasplättchen oder ein Objektträger wird durch eine Kerzenflamme auf einer Seite verrußt. Dann gibt man mit Hilfe einer Pipette Wassertropfen auf die schräg gehaltene, beschichtete Platte.(>Film)  Durch die Rußbeschichtung auf der Glasoberfläche erhält diese völlig neuartige Eigenschaften. Dies hängt damit zusammen, dass der Ruß sehr kleine Partikel enthält und Strukturen aus unverbranntem Paraffin auf der Glasoberfläche bildet, die stark wasserabstoßend wirken. Doch wie klein können solche Partikel überhaupt sein?
   
 

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Ein Millimeter entspricht einem tausendstel, ein Mikrometer einem millionstel und ein Nanometer einem milliardstel Meter. Die Vorsilbe "nano" ist vom griechischen Wort nanos (Zwerg) abgeleitet. In physikalischen Maßeinheiten bezeichnet nano den Milliardstel Teil. In der Technik spricht man von Nanotechnologie, wenn die Abmessungen der Strukturen in mindestens zwei Dimensionen die 100 nm unterschreiten [Lit 1, S. 8]. Liegen die Abmessungen in Größenordnungen von mehr als einem Mikrometer spricht man von Mikrotechnologie. Man kann auch unterscheiden zwischen atomarer Welt, Nanowelt, Mikrowelt und Makrowelt. Die Dimension Makrowelt bezieht sich auf die Welt der mit bloßem Auge sichtbaren Objekte (vgl. >Grenzen der Miniaturisierung). 
  
 
1 Meter (1m) Bruchteil Größenordnung Dimension
1 Millimeter (1 mm) 1 tausendstel Meter > 1 mm Makrowelt
1 Mikrometer (1 µm) 1 millionstel Meter  0,1 - 1000 µm Mikrowelt
1 Nanometer (1 nm) 1 milliardstel Meter  1 - 100 nm  Nanowelt
1 Pikometer (1 pm) 1 billionstel Meter < 1000 pm atomare Welt
  
  
Rußteilchen oder Kolloid-Teilchen in Suspensionen oder Emulsionen können wesentlich kleiner als ein Mikrometer sein, so dass sie im Nanobereich angesiedelt werden. Bei einer kolloidalen Lösung sind fein zerteilte Teilchen mit einer Flüssigkeit vermischt. Die Teilchengröße liegt zwischen einem Nanometer und einem Mikrometer. Sind die Teilchen größer, spricht man von einer Suspension. In echten Lösungen ändern sich einige physikalischen Eigenschaften, beispielsweise nimmt der Siedepunkt zu oder der Gefrierpunkt nimmt ab. Bei kolloidalen Lösungen ist dies nicht der Fall, in ihnen sind die Teilchen groß genug, dass sie Licht streuen. Zu den kolloidalen Lösungen gehören beispielsweise Seifen- oder Tintenlösungen. Sie zeigen schon bei starker Verdünnung den Tyndall-Effekt. 
 


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Durch das Wasser (rechts) geht das Laserlicht hindurch.
In der kolloidalen Lösung (links) wird das Licht gestreut.

 
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