Starkes Interesse an Nanotechnologie

Japan sieht die Nanotechnologie als einen effektiven Motor für industrielle Innovation an. In wichtigen Branchen, allen voran der Elektronikindustrie, werden von den kleinen Partikeln und Strukturen große Wirkungen für verbesserte Produkte und Verfahren erwartet. Dabei können die Zulieferer von Nano-Materialien und Ausrüstungen zur Erzeugung von Strukturen auf Nanoebene gegenwärtig schon gute Resultate vorweisen.

Fortschritte finden im Kleinen und immer mehr im nicht-sichtbaren Bereich statt. Dabei erfährt in Japan die Nanotechnologie - Herstellung von kleinsten Partikeln sowie Verfahren und Ausrüstung zu deren Manipulation - als wichtige disziplinübergreifende Basistechnologie immer größere Aufmerksamkeit. Dies zeigt sich an den Geldern, die staatlicherseits für Forschung zur Verfügung gestellt werden, aber weit wichtiger an den Aktivitäten der Unternehmen, die sich neue Geschäftsmöglichkeiten erschließen. Und es zeigt sich an der regen Teilnahme von Forschungsinstitutionen und Unternehmen an Japans Fachmesse für Nanotechnologie - "International Nanotechnology Exhibition & Conference", die 2008 auf 522 Aussteller angewachsen ist. Dort werden jährlich die Fortschritte in der Umsetzung und Anwendung nanotechnologischer Entwicklungen präsentiert.

Beispielsweise gaben während der "Nano Tech 2008" (13.-15.2.2008) die Unternehmen Bayer Material Science und Toyota Tsusho bekannt, dass sie eine Vertriebsvereinbarung für die von Bayer entwickelten Kohlenstoff-Nanoröhrchen (carbo nano-tubes) abgeschlossen haben. Dadurch erhält Toyota Tsusho die exklusiven Vertriebsrechte für das Nanomaterial Baytubes in Asien, das als Zusatzstoff die Eigenschaften vieler Werkstoffe verändern wird. Ebenfalls während der Messe vermeldete das Unternehmen NEC, Kohlenstoff-Nanoröhrchen erfolgreich für den industriellen Einsatz angewendet und getestet zu haben. Dabei werden Transistoren mit dem Nanomaterial beschichtet und können so die Leistung elektronischer Teile erhöhen. Durch diese Entwicklung sollen sich die Herstellungsverfahren vereinfachen und der Materialverbrauch verringern lassen.

Die Elektronikindustrie sucht ständig nach neuen Materialien und Verfahren, um Halbleiter und andere Komponenten weiter zu miniaturisieren und gleichzeitig die Leistungsfähigkeit zu erhöhen. Im Bereich des Nano-Drucks (nano imprint) und des Nano-Verarbeitens (nano processing) für die Halbleiterherstellung sind in Japan unter anderem Unternehmen wie Dai Nippon Printing, Hoya, NEC, Toshiba, Fanuc und Tokyo Electron aktiv.

In der Photovoltaikbranche wollen die Hersteller den Materialverbrauch senken, aber gleichzeitig die Energieeffizienz erhöhen. Dazu werden superdünne, organische und farbstoffsensibilisierte Solarzellen entwickelt, die den Einsatz teurer Rohstoffe, wie Silizium und Indium vermeiden, dafür aber andere erwünschte Eigenschaften, wie Biegbarkeit und Durchsichtigkeit sowie Elektrizitätsleitfähigkeit, ermöglichen. An solchen Erzeugnissen arbeiten Unternehmen, wie beispielsweise Fujikara, Fujifilm, Peccell, TDK und Taiyo Yuden.

Aber auch solche Dünnschicht-Solarzellen, die Glassubstrate nutzen, können von der Nanotechnologie profitieren. So hat das Unternehmen Sustainable Titania Technology einen speziellen Film entwickelt, der auf Nanoebene Unregelmäßigkeiten im Glassubstrat erzeugt. Dadurch soll sich die Sonnenlichtausnutzung um mehrere Prozentpunkte erhöhen und zugleich die Ablagerung von Schmutz verringern lassen.

In anderen Bereichen wird Nanotechnologie dazu beitragen, leichtere Bauteile oder Materialien mit veränderten Eigenschaften zu erzeugen, wie zum Beispiel in der Luftfahrt- und Automobilindustrie. Mit Kohlenstoff-Nanoröhrchen verstärkte Kunststoffe können mit weniger Rohstoffeinsatz höhere Stabilität erreichen und durch leichteres Gewicht Energie sparen. Teijin, Toray und GSI Creos gehören dabei in Japan zu den führenden Unternehmen.

Um statische Störungen zu verhindern, haben Kuraray und Mitsui gemeinsam eine textile Faser aus Kohlenstoff-Nanoröhrchen entwickelt, die antistatisch wirkt. Mit der Herstellung von Produkten, wie zum Beispiel Krankenhausbekleidung, Belüftungsfilter oder Teppichböden, soll in der ersten Hälfte 2008 begonnen werden. Antistatischen Kunststoff stellt in Japan bereits Nissei Plastic Industrial her.

In der Nano-Biotechnologie wird gegenwärtig mit Nanoprodukten experimentiert, die gezielte Anwendungen von pharmazeutischen Wirkstoffen an bestimmten Stellen im Körper erlauben sollen, wie beispielsweise Kohlenstoffhörnchen (carbon nano-horns). Das National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) meldet, dass organische Nanoröhrchen entwickelt wurden, die sich in einem schnellen und kostengünstigen Verfahren erzeugen lassen. Daran lassen sich fluoreszierende Moleküle andocken, die es erlauben, den Weg im Körper und die zielgenaue Lieferung zu verfolgen. Japanische Firmen gehören zwar selbst auf dem Bereich Nanotechnologie zu den weltweit führenden Ländern. Dennoch sind Kooperationen und andere Formen der Zusammenarbeit für die Anbieter von Nano-Materialien wichtig. Umgekehrt suchen Unternehmen nach innovativen Lösungen, um ihre Produkte und Verfahren zu verbessern.

Die "Nano Tech", die im Jahr 2008 bereits zum siebten Male stattfand, bietet ein wichtiges Forum der Technologiebeobachtung. Die über die Jahre stark gewachsene Messe hatte in diesem Jahr 324 Aussteller aus Japan. Mit etwa 60 Ausstellern machte die deutsche Beteiligung unter den 200 ausländischen Teilnehmern das größte Kontingent aus. Die nächste Nano-Fachmesse wird vom 18.-20.Februar 2009 wieder in Tokyo Big Sight abgehalten werden.