Nanopartikel sind winzige Partikel, die eine Größe von weniger als 100 Nanometern (nm) aufweisen. Durch ihre extrem kleine Größe zeigen sie einzigartige physikalische, chemische und biologische Eigenschaften, die sie in vielen Bereichen der Wissenschaft und Technologie äußerst wertvoll machen.

Im Bereich der Materialwissenschaft und Werkstofftechnik eröffnen Nanopartikel neue Möglichkeiten zur Entwicklung innovativer Materialien. Sie werden beispielsweise in der Elektronik, Medizin, Energieerzeugung und Umwelttechnik eingesetzt. Einer der besonders interessanten Aspekte von Nanopartikeln ist ihre hohe spezifische Oberfläche, die oft zu verbesserten katalytischen Eigenschaften führt.

Es gibt viele verschiedene Arten von Nanopartikeln, darunter Metalloxid-Nanopartikel wie Titandioxid (TiO2) und Zinkoxid (ZnO), die in Sonnencremes und als UV-Schutz in Kunststoffen verwendet werden. Magnetische nanoporöse Kern-Schale-Nanopartikel werden in der Magnetresonanztomographie (MRT) zur Kontrastverstärkung und in der gezielten Medikamentenabgabe verwendet. Außerdem gibt es bioaktive Glasnanopartikel, die in der regenerativen Medizin und Knochengeweberekonstruktion eingesetzt werden.

Eine bedeutende Klasse von Nanopartikeln sind Edelmetall-Nanopartikel wie Gold (Au) und Silber (Ag). Goldnanopartikel werden aufgrund ihrer optischen Eigenschaften in der Biomedizin und als Sensoren verwendet, während Silbernanopartikel wegen ihrer antimikrobiellen Eigenschaften breite Anwendung in der Medizin und bei der Herstellung von Textilien finden.

Zukunftsträchtige Forschungsbereiche zielen auf die Entwicklung von mesoporösen und ein-dimensionalen 1D-Nanopartikeln ab, die durch ihre speziellen strukturellen Merkmale bemerkenswerte Potentiale aufweisen. Auch die Kombination mit anderen Technologien wie der 3D-Drucktechnik wird erforscht, um neuartige und leistungsfähigere Werkstoffe zu schaffen.

Zusammengefasst haben Nanopartikel das Potenzial, zahlreiche Bereiche zu revolutionieren, indem sie zu verbesserten Materialeigenschaften und neuen Anwendungen beitragen.