Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanosilber: Neuer Name – altbekannte Wirkung

27.01.2011
Nanosilber ist keine neue Erfindung der Nanotechnologien, sondern bereits seit mehr als 100 Jahren in verschiedenen Produkten im Einsatz. Dies zeigt eine neue Empa-Studie.

Schon damals wurde die antimikrobielle Wirkung winziger Silberteilchen genutzt, die als «kolloidales Silber» bekannt waren.

Etliche Nanomaterialien stehen derzeit im Fokus der Öffentlichkeit. Besonders Silbernanopartikel werden sowohl von Wissenschaft als auch von Behörden detailliert untersucht. Die Annahme dahinter: dass es sich bei Nanosilber um eine völlig neue Substanz handelt. Die Empa-Forscher Bernd Nowack und Harald Krug zeigen zusammen mit Murray Height von der Firma HeiQ in einer vor kurzem in der Fachzeitschrift «Environmental Science & Technology» veröffentlichten Studie, dass Nanosilber keineswegs eine Erfindung des 21. Jahrhunderts ist.

Bereits 1889 wurden Silberpartikel mit einem Durchmesser von nur sieben bis neun Nanometer erwähnt. Verwendet wurden diese in Heilmitteln oder in Bioziden, um das Wachstum von Bakterien auf Oberflächen zu vermeiden. Zum Beispiel in antibakteriellen Wasserfiltern oder in Algiziden für Swimmingpools.

Das Material ist stets das gleiche

Bekannt waren die Nanoteilchen als «kolloidales Silber». Doch gemeint ist damals wie heute das Gleiche: extrem kleine Silberpartikel. Neu ist lediglich die Verwendung der Vorsilbe «Nano». «Doch», so Bernd Nowack, «Nano bedeutet weder, dass etwas neu, noch, dass es von vorneherein schädlich ist.» Als das «kolloidale Silber» in den 1920er-Jahren in grossen Mengen auf den Markt kam, löste das zahlreiche Studien und entsprechende Regulierungen seitens der Behörden aus. Schon damals war den Entdeckern der Nanopartikel also deren Bedeutung und Wirkungsweise bewusst. «Das bedeutet aber nicht, dass die möglichen Auswirkungen der Nanopartikel auf Mensch und Umwelt verharmlost werden sollten», sagt Nowack. Wichtig sei, die Materialeigenschaften von Nanosilber genau zu charakterisieren und nicht einfach die Vorbehalte gegenüber Nanosilber zu glauben.

Nanosilber wirkt anders als Silber

Unter Nanopartikeln sind Teilchen mit einer Grösse von unter 100 Nanometer zu verstehen. Aufgrund ihrer extremen «Kleinheit» besitzen Nanoteilchen andere Eigenschaften als grössere Partikel desselben Materials. So weisen Nanopartikel pro Volumeneinheit eine viel grössere Oberfläche auf. Dadurch sind sie beispielsweise häufig reaktiver. Nanosilber gibt zudem, bei geringerem Materialeinsatz, mehr Silberionen ab als solides Silber. Die gelösten Silberionen wirken auf Bakterien toxisch und töten diese ab. Ob Nanosilber ein Risiko für Mensch und Umwelt darstellt, ist Gegenstand von derzeit laufenden Untersuchungen.

Nanosilber in der Kläranlage

Zurzeit sind Hunderte von Produkten im Umlauf, die Silbernanopartikel enthalten, zum Beispiel Kosmetika, Lebensmittelverpackungen, Desinfektions- und Reinigungsmittel, aber auch antibakterielle Socken und Unterwäsche. Weltweit werden pro Jahr rund 320 Tonnen Nanosilber eingesetzt. Einiges davon gelangt über das Abwasser in den Wasserkreislauf. Welche Wirkung die Silberpartikel auf Flüsse, Böden und die darin lebenden Organismen haben, ist noch nicht im Detail geklärt. Ein in der Fachzeitschrift «Science» erschienener Kommentar von Bernd Nowack diskutiert die Implikationen der neuesten Studien zu Nanosilber in Kläranlagen. Mehr als 90 Prozent wird gebunden und reichert sich im Klärschlamm in Form von Silbersulfid an. Dieses Silbersalz ist extrem schwerlöslich und um Grössenordnungen weniger giftig als freie Silberionen. Dabei spielt die ursprüngliche Form des Silbers im Abwasser – ob als metallische Nanopartikel, ob gelöst als Silberionen oder als unlöslicher Silbersalzniederschlag – offenbar keine Rolle. «Was die Umweltauswirkungen angeht, dürfte sich Nanosilber in Konsumgütern nicht von anderen Formen von Silber unterscheiden und für Ökosysteme nur ein geringes Problem darstellen», sagt Nowack. Geklärt werden müsse aber noch, in welcher Form das nicht gebundene Silber im Abfluss der Kläranlagen vorliege und was mit dem Silbersulfid in natürlichen Gewässern geschehe, ob es etwa stabil ist oder wieder in andere Silberformen umgewandelt wird.

Literaturangaben
120 Years of Nanosilver History: Implications for Policy Makers, Bernd Nowack, Harald F. Krug, Murray Height, Environ Sci Technol, 2011, DOI: 10.1021/es103316q

Nanosilver Revisited Downstream, Bernd Nowack, Science, 2010, Vol. 330 no. 6007, pp. 1054-1055, DOI: 10.1126/science.1198074

Weitere Informationen
PD Dr. Bernd Nowack, Technologie und Gesellschaft, Tel. +41 71 274 76 92, bernd.nowack@empa.ch

Beatrice Huber | idw
Weitere Informationen:
http://www.empa.ch

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Studien Analysen:

nachricht Der Klang des Ozeans
12.01.2017 | Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung

nachricht Verstädterung wird 300.000 km2 fruchtbarsten Ackerlands verschlingen
27.12.2016 | Mercator Research Institute on Global Commons and Climate Change (MCC) gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Studien Analysen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Im Focus: Mit Bindfaden und Schere - die Chromosomenverteilung in der Meiose

Was einmal fest verbunden war sollte nicht getrennt werden? Nicht so in der Meiose, der Zellteilung in der Gameten, Spermien und Eizellen entstehen. Am Anfang der Meiose hält der ringförmige Proteinkomplex Kohäsin die Chromosomenstränge, auf denen die Bauanleitung des Körpers gespeichert ist, zusammen wie ein Bindfaden. Damit am Ende jede Eizelle und jedes Spermium nur einen Chromosomensatz erhält, müssen die Bindfäden aufgeschnitten werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie zeigen in der Bäckerhefe wie ein auch im Menschen vorkommendes Kinase-Enzym das Aufschneiden der Kohäsinringe kontrolliert und mit dem Austritt aus der Meiose und der Gametenbildung koordiniert.

Warum sehen Kinder eigentlich ihren Eltern ähnlich? Die meisten Zellen unseres Körpers sind diploid, d.h. sie besitzen zwei Kopien von jedem Chromosom – eine...

Im Focus: Der Klang des Ozeans

Umfassende Langzeitstudie zur Geräuschkulisse im Südpolarmeer veröffentlicht

Fast drei Jahre lang haben AWI-Wissenschaftler mit Unterwasser-Mikrofonen in das Südpolarmeer hineingehorcht und einen „Chor“ aus Walen und Robben vernommen....

Im Focus: Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

14. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

12.01.2017 | Veranstaltungen

Leipziger Biogas-Fachgespräch lädt zum "Branchengespräch Biogas2020+" nach Nossen

11.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltweit erste Solarstraße in Frankreich eingeweiht

16.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Vermeintlich junger Stern entpuppt sich als galaktischer Greis

16.01.2017 | Physik Astronomie