Nano im Alltag - Wo steckt's drin?

Im Handel finden sich viele Produkte zur Beschich­tung, Reinigung und zum Imprägnieren, die mit einem Nano-Effekt werben. Das Produkt soll einen hauchdünnen Film von Nanopartikeln auf der Oberfläche von Fensterscheiben, anderen glatten Oberflächen oder Leder und Textilien hinterlassen, der Wasser oder Schmutz abweisend wirkt oder antibakterielle Eigenschaften hat. Nanosilber in Textilien (z. B. Socken) soll geruchsbildende und andere Bakterien abtöten und antistatische Eigen­schaften haben.

In der Kosmetikherstellung kommen Nanopartikel bereits seit längerem zum Einsatz. Die Nanotech­nologie verspricht hier eine bessere Verträglichkeit, längere Haltbarkeit und höhere Stabilität der Produkte. Titandioxid in Nanogröße wird vor allem in Sonnenschutzmitteln benutzt, um die Wirksamkeit des Sonnenschutzfilters zu erhöhen. Lichtschutzfaktoren über 15 sind heute nur mit Nanopartikeln erreichbar und ein wichtiger Beitrag zur Reduzierung des Hautkrebsrisikos. Aber auch kosmetische Wirkstoffe sollen durch Nano­partikel in tiefere Hautschichten eingeschleust werden und länger in der Haut verbleiben. Damit nähern sich kos­metische Produkte pharmazeutischen Produkten an und Kosmetik und Dermatologie überschneiden sich.

Die im März 2009 vom Europäischen Parlament verabschiedete Kosmetikverordnung legt fest, dass alle Inhaltsstoffe in der Form von Nanomaterialien eindeutig in der Liste der Inhaltsstoffe mit der Vorsilbe "Nano-" aufgeführt werden müssen.

Seit dem 13. Dezember 2014 regelt die EU-Verordnung 1169/2011 (Lebensmittel-Informationsverordnung) auch die Kennzeichnung von Lebensmitteln, die Nanomaterialien enthalten. Demnach müssen alle Zutaten, die in Form technisch hergestellter Nanomaterialien im Lebensmittel vorhanden sind, im Zutatenverzeichnis eindeutig aufgeführt werden. Auf die Bezeichnung solcher Zutaten muss das in Klammern gesetzte Wort "Nano" folgen. Ob und inwieweit Nanotechnologie in der Lebens­mittelindustrie zur Verwendung kommt, ist nicht ganz klar. Einige Lebensmittelzusatzstoffe, die auch in nanoskaliger Form vorliegen können, werden bereits seit langem eingesetzt. Siliziumdioxid (E551) und Magnesiumoxid (E530) sind beispielsweise als Lebensmittelzusatzstoffe getestet und zugelassen. Bei der Herstellung entstehen Partikel in der Größe von ca. 5 - 50 nm. Diese agglomerieren allerdings meist bei der Weiterverarbeitung oder im Endprodukt. Als agglomerierte Partikel sind diese nicht den Nanopartikeln zuzurechnen. Diese Lebensmittelzusatzstoffe werden als Rieselhilfen in Salz und Gewürzen oder als Fließhilfe z. B. in Ketchup eingesetzt.

Die Grundstoffe für Nahrungsergänzungsmittel, wie z. B. Vitamine, werden bereits seit Jahren in Mikrometergröße verkapselt, ob dies mittlerweile auch in Nanogröße passiert, ist nicht klar. Auch in Lebensmittelverpackungen und Küchengeräten werden Nanopartikel eingesetzt, um antimikrobielle Eigenschaften zu erreichen. So gibt es Kunststoffboxen, die mit Silberionen beschichtet sind, die die Haltbarkeit der Lebensmittel verlängern sollen. Das LGL untersuchte im Rahmen des Projekts LENA umfassend die Verwendung von Nanopartikeln in Nahrungsergänzungsmitteln und Lebensmittel­verpackungen. Einen Schwerpunkt bildeten unter anderem Untersuchungen zu einer möglichen Migration von Nanopartikeln aus dem Verpackungsmaterial in das Lebensmittel.

Immer kleiner, schneller und effizienter werden Sensoren und Transistoren. Dank nanostrukturierter Größe ermöglichen dieselben Stoffe neue Funktionen. Durch die geringe Größe können viel mehr Komponenten und Funktionen in Geräten eingebaut werden, was z. B. zu mehr Speicherplatz oder schnelleren Prozessoren führt. Dabei können enorme Kosten durch weniger Material- und Arbeitsaufwand gespart werden.

Nachfolgend einige Beispiele:

• Graphen wird als Treibermembran in Kopfhörer eingebaut. Es ist ein guter Stromleiter und verbraucht bei gleichbleibender Klangqualität weniger Energie.
• Das halbleitende Nanomaterial Indiumzinnoxid ist für moderne LED-Flachbildschirme und Touchscreen-Oberflächen, z. B. in Smartphones und Tablets, heutzutage unverzichtbar.
• Silbernanopartikel haben einen anderen Schmelzpunkt als makroskopisches Silber. Tinte, die Silbernanopartikel enthält, wird z. B. beim Bedrucken von Kunststoffaufklebern für flexible Elektronik und Kleidung verwendet. Das Verfahren wird bei der Herstellung flexibler Sender-Empfänger-Systeme (Radio-Frequency Identification, RFID) eingesetzt und ermöglicht beispielweise das kontaktlose Bezahlen mit Kreditkarte. Auch Solarzellen, Displays oder Nanosensoren können druckbare Elektronik auf Basis von Silbernanopartikeln enthalten.