European Observatory for Nanomaterials

Nanomaterialien werden z. B. in Farben und Beschichtungen eingesetzt, um deren Haltbarkeit zu verbessern und ihnen neue Funktionen zu verleihen, beispielsweise wasser-/schmutzabweisende Eigenschaften und gute Reinigungseigenschaften, antimikrobielle Resistenz oder Kratzfestigkeit. Gegenwärtig sind Titandioxid und Siliciumdioxid in Nanoform das wichtigste Nanomaterial für die Farb- und Beschichtungsindustrie. Titandioxid in Nanoform wird in Beschichtungen vornehmlich eingesetzt, um dank seiner photokatalytischen Aktivität eine selbstreinigende Oberfläche zu erhalten. Die Beimischung von synthetischem amorphem Siliciumdioxid kann die Härte sowie die Abriebs-, Kratz- und Wetterfestigkeit von Farben verbessern. Darüber hinaus werden gegenwärtig Silber, Zinkoxid, Aluminiumoxid, Cerdioxid, Kupferoxid und Magnesiumoxid erforscht, um sie möglicherweise künftig in Farben zu verwenden.

Tinten und Toner können Nanomaterialien aus einer Reihe von Gründen enthalten. Die Pigmente selbst können Nanopartikel enthalten, und die Größe der Pigmentpartikel kann Einfluss auf die Druckfarben haben. Bei Tintenstrahldruckern verwendete Pigmente können Nanomaterialien enthalten, um ein Verkleben des Druckkopfs zu verhindern.

Im Arzneimittelbereich werden Nanomaterialien vorwiegend als Hilfsstoffe verwendet, d. h. als Stoffe, die als Träger oder Vehikel für ein Arzneimittel dienen, selbst jedoch inert sind. Verschiedene Tabletten, Suppositorien und Cremes beinhalten Nanomaterialien wie synthetisches amorphes Siliciumdioxid, das zur Steuerung der Viskosität und der Einheitlichkeit der Wirkstoffe dient. Darüber hinaus werden seit vielen Jahren Silberpartikel in Nanoform als antibakterielle Mittel bei der Wundversorgung eingesetzt.

Die Nanotechnologie spielt zudem eine wichtige Rolle in der Kosmetikindustrie. Nanomaterialien sind in zahlreichen Kosmetikerzeugnissen, einschließlich Feuchtigkeitscremes, Haarpflegeprodukten, Make-up und Sonnenschutzmitteln, zu finden. Zu den wichtigsten Vorteilen des Einsatzes von Nanopartikeln in Körperpflegeprodukten zählen die Verbesserung der Stabilität von Kosmetikbestandteilen (z. B. Vitaminen, ungesättigten Fettsäuren und Antioxidantien) durch deren Einschließung in Nanopartikel, der wirksame Schutz der Haut vor schädlicher UV-Strahlung und die Herstellung ästhetisch ansprechender Produkte (z. B. ermöglicht die Verwendung kleinerer Partikel in mineralischen Sonnenschutzmitteln das Auftragen, ohne dass sichtbare weiße Schlieren zurückbleiben). Bei der Entwicklung von Arzneimitteln werden weitere Eigenschaften von Nanopartikeln erforscht, wie das Targeting, also die gezielte Freisetzung von Wirkstoffen in den gewünschten Zellen oder Organen, und die kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen mit lang anhaltender Wirkung.

Nanomaterialien wie Industrieruß werden zur Verstärkung von Gummi in Autoreifen und anderen Gummiprodukten eingesetzt. Nanomaterialien wie etwa Siliciumdioxid können hierfür ebenfalls verwendet werden. Hierdurch verlängert sich die Haltbarkeitsdauer der Reifen, was sowohl für Verbraucher als auch Reifenhersteller die Kosten senkt.

Bei einigen elektronischen Erzeugnissen wie beispielsweise Computerbildschirmen wird Nanotechnologie eingesetzt, um das Gewicht zu reduzieren und den Energieverbrauch zu senken. Mit Hilfe der Nanotechnologie lässt sich eine höhere Energieeffizienz bei höherer Arbeitsgeschwindigkeit erzielen. Nanopartikel werden außerdem zur Herstellung von Computerchips verwendet und ermöglichen kleinere Transistoren in Computerplatinen. Darüber hinaus wird Nanotechnologie eingesetzt, um die Schnelligkeit von Computern sowie die Speicherkapazität von Festplattenlaufwerken und portablen Speichermedien zu erhöhen. Des Weiteren drängen neue Fernsehbildschirme unter Verwendung von Quantenpunkten – auch als Halbleiter-Nanokristalle bezeichnet – auf den Markt.

In der Kunststoffindustrie ist der Einsatz der Nanotechnologie weit verbreitet. Die Entwicklung von Nanokompositen, d. h. durch den Einsatz von Nanomaterialien verstärkte Polymere, ist eine der wichtigsten Anwendungen auf dem Gebiet der (neuen) Werkstoffe. Durch Nanotechnologie verstärkte Thermoplaste können Hitze standhalten, dienen als Flammschutzmittel und Stromleiter und verleihen Stabilität. Titannitrid ist z. B. ein außerordentlich hartes Material, das in Kunststoffen wie Polyethylenterephthalat (PET) bei Flakons eingesetzt wird, um deren physikalische Eigenschaften zu verbessern und die PET-Herstellungsprozesse effizienter zu gestalten.

Zahlreiche Textilien, die derzeit getragen werden, enthalten Nanomaterialien. Stoffe für Babykleidung werden mitunter mit Silber in Nanoform beschichtet, um antibakteriellen Schutz zu gewährleisten. Titandioxid in Nanoform bietet UV-Schutz, wenn es zur Herstellung von Badekleidung verwendet wird. Viele wasserdichte Outdoor-Jacken und Tischdecken sind mit synthetischem amorphem Siliciumdioxid in Nanoform beschichtet. Um die Abriebsfestigkeit zu verbessern, können Textilien mit Aluminiumoxid in Nanoform, Kohlenstoffnanoröhren oder synthetischem amorphen Siliciumdioxid in Nanoform beschichtet werden.

Plüschtiere enthalten am häufigsten Nanomaterialien mit antimikrobiellen Eigenschaften; sie machen das Spielzeug schmutzabweisend und erhöhen seine Haltbarkeit. Auch Malfarben für Kinder können Nanomaterial enthalten, da dieses in einer Vielzahl von Pigmenten verwendet wird.

Im Bereich der Sportartikel sind Kohlenstoffnanoröhren das am weitesten verbreitete Nanomaterial. Ihr Einsatz soll leichtere, zugleich jedoch biegesteifere Sportgeräte, wie z. B. Tennisschläger, Golfschläger oder Fahrradrahmen, ermöglichen.

In der EU wird eine zunehmende Anzahl an Wirkstoffen in Biozidprodukten zugelassen. Die Herstellung einiger Inhaltsstoffe in Nanoform kann in Zukunft bestimmte Vorteile für die Anwendung dieser Erzeugnisse mit sich bringen, auch wenn für Biozide, die Nanomaterial enthalten, möglicherweise eine separate Zulassung und Risikobewertung erforderlich sein wird. Bei Biozidprodukten, die Nanomaterialien verwenden, muss das jeweils verwendete Nanomaterial in der Liste der Inhaltsstoffe mit dem Wort „Nano“ angegeben werden.

Auch im Lebensmittelbereich gibt es Anwendungen der Nanotechnologie. Bislang sind als wichtigste Entwicklungen zu nennen: Veränderung der Konsistenz von Lebensmittelbestandteilen, Einschließung von Lebensmittelbestandteilen oder Lebensmittelzusatzstoffen, Entwicklung neuer Geschmacksrichtungen, Steuerung der Freisetzung von Aromen, Entwicklung von Nanosensoren zur Rückverfolgbarkeit sowie Überwachung der Transport- und Lagerbedingungen von Lebensmitteln und/oder Steigerung der Bioverfügbarkeit von Nährstoffen.