Carbon Nanotubes (CNT) sind Kohlenstoffröhren mit Durchmessern von wenigen Nanometern aber Längen von bis zu einigen Millimetern. Sie weisen außergewöhnliche Eigenschaften auf; so erreichen sie bspw. die größte bekannte Wärmeleitfähigkeit oder die 400fache Zugfestigkeit von Stahl bei einem Sechstel von dessen Dichte bei hervorragender chemischer Beständigkeit. Anwendungsgebiete sind u.a. ultraleichte Verbundmaterialien in Fahrrädern, Automobil-, Luft- und Raumfahrt oder Ultrahochleistungsbeton in Hochhäusern und Brücken. Allerdings ähneln einige CNT aufgrund ihrer Form stark den bekannten Asbest-Fasern und weisen ähnliche Gefahren für den Menschen auf - namentlich ein erhöhtes Risiko für Lungenkrebs. Dieses Risiko erklärt sich dadurch, dass Makrophagen (Fresszellen) in der Lunge versuchen, die vermeintlich kleinen Nanotubes beginnend bei ihren nanoskaligen Enden zu verdauen. Da diese aber mehrere Millimeter lang sein können, bleiben sie folglich „stecken“ (- im übertragenen Sinne könntest du auch versuchen, einen Lutscher mit der Länge der Golden Gate Bridge zu schlucken). Als Folge werden Immun- bzw. Entzündungsreaktionen ausgelöst, welche im schlechtesten Falle zu Krebs führen können.
So stellt sich das Problem, dass zum einen hochleistungsfähige Materialien wie CNT für moderne Projekte in Domänen wie Raum unbedingt benötigt werden. Zudem bieten Ultraleichtmaterialien diverse Erleichterungen für unsere Umwelt durch den geringeren Kraftstoffverbrauch. Einige Projekte mit CNT bieten sogar das Potenzial, Trinkwasser effizient filtern zu können: Millionen Menschen können auf diese Weise effizient und billig Zugang zu Trinkwasser erhalten. Auf der anderen Seite sind gesundheitliche Bedenken einiger Fasern bereits bekannt und die Entdeckung weiterer Gefahrenpotenziale nicht ausgeschlossen. Sollten CNT nun weiter verwendet werden - und wenn ja, unter welchen Bedingungen?
Spezielle Aufgaben für diese Gruppe
- Gebt schriftlich und in eigenen Worten die Problemstellung und die Lösungsmöglichkeiten wieder. Benenne die verschiedenen Kriterien (bspw. Gesundheit), anhand derer über eine mögliche Lösung entschieden werden kann.
- Recherchiert anhand der unten angegebenen Links fachliche Hintergründe und Informationen, um die Entscheidungsmöglichkeiten beurteilen zu können. Berücksichtigt dabei möglichst viele verschiedene Blickwinkel.
- Vergleicht anhand der Rechercheergebnisse eure Entscheidungsmöglichkeiten und entscheidet euch begründet für eine Option.
- Bereitet eine Präsentation (PowerPoint) vor, welche den anderen Gruppen die folgenden Punkte erläutert:
- die Problemstellung und die Lösungsmöglichkeiten,
- die relevanten fachlichen Informationen,
- die erarbeiteten Kriterien und
- die begründete Entscheidung.
Die Vortragsdauer soll etwa 5, maximal 10 Minuten betragen! Zusätzlich soll von jeder Gruppe ein Handout vorbereitet werden, das die wichtigsten Inhalte des Vortrags zusammenfasst.
Links
http://www.planet-wissen.de/natur_technik/forschungszweige/nanotechnologie/index.jsp
http://epub.oeaw.ac.at/ita/nanotrust-dossiers/dossier022.pdf
http://www.zeit.de/politik/2009-10/risiken-nanotechnologie/seite-1