Sicher, einfach, günstig: Nanonium bietet Nanopartikel aus dem Automaten

Kaffeevollautomaten kennt man, Nanovollautomaten eher nicht. Statt Kaffee aus Bohnen stellt der Nanovollautomat Nanopartikel her – also Kleinstpartikel, die etwa 1000-mal kleiner sind, als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Gründer Dr. Friedrich Waag hat das noch unbekannte Gerät an der Universität Duisburg-Essen mitentwickelt und patentieren lassen. Gefördert wurde das Projekt durch das Programm Start-up Transfer.NRW.

Laser statt Chemie

„Im Prinzip kann der Automat aus jedem Material Nanopartikel herstellen“, erklärt Friedrich Waag. „Aus Plastik oder Gold zum Beispiel.“ Diese Materialvielfalt ist der erste Vorteil gegenüber herkömmlichen Methoden der Nanopartikel-Herstellung. Der Automat kommt außerdem ohne Chemikalien aus, da ein eingebauter Laser das Material zerkleinert. „Während in der chemischen Industrie oft gefährliche und giftige Substanzen benutzt werden, entstehen die Nanopartikel in dem Automaten direkt vom unbedenklichen Feststoff, also z.B. einem Stück Gold“, erklärt Friedrich Waag. „Die Herstellung ist dadurch umweltschonend und die Partikel müssen vor der Verwendung nicht aufbereitet werden.“

Nanopartikel aus der Kapsel

Nicht nur der Name ähnelt dem Kaffeevollautomaten: Der Nanovollautomat ist ähnlich groß und die Bedienung einfach. „Eine Kapsel wird mit dem gewünschten Material befüllt und eingesetzt. Sensoren erkennen, ob alles richtig sitzt“, erklärt Friedrich Waag. „Der Automat wird dann noch mit einer Flüssigkeit, zum Beispiel Wasser mit einer Prise Salz, befüllt und der Startknopf gedrückt. Nach bereits zehn Minuten sind die Nanopartikel in einer handelsüblichen Menge für die Forschung fertig.“ Dass sich die Partikel in Flüssigkeit befinden, ist wichtig für die Sicherheit und die spätere Anwendung: Andernfalls könnten sie eingeatmet werden oder ihre wertvolle Größe verlieren. Der Nanovollautomat ist von außen nicht einsehbar und nur zum Einsetzen der Kapsel öffenbar, um Gefahren durch den leistungsstarken Laser zu verhindern.

Nanotechnologie für Medizin, Forschung, Industrie…

Dr. Friedrich Waag.

Für Nanopartikel gibt es vielfältige Einsatzmöglichkeiten. In der Medizin nutzt man unter anderem die optischen und biologischen Eigenschaften von Goldpartikeln, beispielsweise für Schnelltests wie Schwangerschaftstests. Ist das Schwangerschaftshormon vorhanden, reichern sich biomodifizierte Goldnanopartikel auf dem Teststreifen an und erzeugen einen rotvioletten Strich.

„Ein weiteres großes Thema im Bereich Nanopartikel ist die katalytische Wasserstoffgewinnung und dessen energetische Nutzung. Dafür werden teure und seltene Metalle wie Platin und Iridium benötigt“, sagt Friedrich Waag. „Mit Nanopartikeln aus Legierungen mit hohem Anteil besser verfügbarer Metalle kann Wasserstoff billiger hergestellt werden. Die Partikel sind mit herkömmlichen Methoden aber gar nicht so einfach herzustellen. Unser Automat kann das problemlos.“

Den Nanovollautomaten sieht Friedrich Waag vorerst vor allem in Forschungseinrichtungen, später auch in der Industrie. Zurzeit laufen Kooperationen mit Universitäten und Instituten, die als Pilotkundschaft das Gerät testen und eigenständig Nanopartikel für ihre Forschung herstellen. „Ein Pilotkunde setzt lasergenerierte Mikro- und Nanopartikel aus PET-Flaschen in toxikologischen Studien mit menschlichen Zellen ein“, erzählt Friedrich Waag. „Der Automat ist eine Investition in eine unabhängige Versorgung mit hochwertigen Nanopartikeln aus nahezu jedem Material, die sich aufgrund geringer Betriebskosten und hoher Marktpreise für kolloidale Nanopartikel schnell rechnet. Im typischen Anwendungsfall amortisiert sich die Anschaffung bereits in einer Projektlaufzeit von drei Jahren.“

(Noch) nebenberuflich im Triple Z

Friedrich Waag hat Bio- und Nanotechnologie an der Fachhochschule Südwestfalen studiert und an der Universität Duisburg-Essen in der Technischen Chemie promoviert. Dort ist er aktuell an einem anderen Lehrstuhl angestellt und möchte auch mit seiner Ausgründung weiterhin mit der Universität kooperieren.

Nebenberuflich ist der Gründer mit seiner Nanonium GmbH ins Tagesbüro des Triple Z gezogen. „Sobald die ersten Automaten verkauft sind, möchte ich ein festes Büro im Triple Z beziehen und Angestellte beschäftigen. Dass ich hier wachsen kann, war ein wesentliches Entscheidungskriterium für das Triple Z.“