Kunststoffe, Papier, Nanoscience: Anwendungen und Herausforderungen

Kunststoffe, Papier und Nanoscience: Ein Überblick

Kunststoffe: Ihre Anwendungen sind vielfältig, aber allen gemeinsam ist ihre Plastizität. Diese Eigenschaft ermöglicht es, Rohkunststoffe leicht in verschiedene Formen zu bringen. Kunststoffpolymere werden wie folgt eingeteilt:

• Polyethylenterephthalat (PET): Kostengünstig, kann blasgeformt werden, besitzt hervorragende mechanische Eigenschaften und wirkt als Barriere gegen Gase in Getränkeflaschen.
• Polyethylen hoher Dichte (HDPE): Beständig gegen Druck und Torsion, widersteht niedrigen Temperaturen und ist sehr leicht. Wird für Milch- und Waschmittelflaschen verwendet.
• Polyvinylchlorid (PVC): Sehr stark, leicht, vielseitig und inert. Kann recycelt werden. Wird für Rohre und Fenster verwendet.
• Polyethylen niedriger Dichte (LDPE): Geringe Kosten, flexibel, ungiftig, wasserdicht und leicht zu verarbeiten. Wird für Trays und Müllsäcke verwendet.
• Polypropylen (PP): Leicht, robust und transparent. Wird für Ordner und Schmuck verwendet.
• Polystyrol (PS): Geringe Kosten, guter Isolator, opak oder transparent, sehr geringe Dichte.

Papier: Wird aus Naturfasern von Bäumen gewonnen. Probleme im Zusammenhang mit der Papierherstellung:

• Entwaldung: Verursacht durch Abholzung.
• Hoher Wasserverbrauch: Notwendig für die Ligninabtrennung im Zellstoff.
• Flussverschmutzung: Durch den Einsatz von Schwefelverbindungen usw.
• Energieverbrauch: Für Maschinen, Wärme, Wasser usw.

Lösungsansätze für die Probleme der Papierherstellung

• Entwaldung: Verwendung anderer Materialien als Bäume, wie z.B. Hanf.
• Wasserverbrauch: Geschlossene Kreisläufe zur Wasseraufbereitung.
• Energieverbrauch: Recycling von Papier mit weniger Energieaufwand.

Nanoscience und Nanotechnologie

Nanoscience: Das Studium aller wissenschaftlichen Aspekte im Nanobereich.

Fulleren: Ein Molekül aus 60 Kohlenstoffatomen.

Nanotechnologie: Eine angewandte Wissenschaft, die sich mit der Gestaltung, Herstellung und Anwendung von Materialien und Geräten auf der Nanometerskala befasst.

Anwendungen der Nanotechnologie

• Energie: Flexible Kohlenstoffnanoröhren in Batterien, Elektronik und LEDs.
• Elektronik: Nanochips.
• Medizin und Pharmazie.
• Textilindustrie.
• Architektur und Städtebau.