"Nanowerkstoffe für Einsteiger" hält, was der Titel verspricht: Eine leichtverständliche Einführung zu Nanowerkstoffen für alle, die sich mit den Grundlagen und dem Potential dieser vielseitigen Materialklasse vertraut machen möchten, ohne allzu tief in die physikalischen und chemischen Details einzusteigen.

Nanowerkstoffe sind Materialien wie Metalle, Legierungen, Keramiken oder Polymere, in denen mindestens eine Längendimension kleiner als 100 Nanometer ist. In diesem Längenbereich zeigen diese Materialien ganz besondere und fein einstellbare optische, elektrische und mechanische Eigenschaften, die auf der makroskopischen Skala nicht zutage treten. Eine Vielzahl von Anwendungen an der Schnittstelle zwischen Materialwissenschaft, Chemie, Physik und Biologie ist bereits in kommerziell erhältliche Produkte umgesetzt worden.

Jedes Kapitel beginnt mit einer Einführung in den Lernstoff "In diesem Kapitel" und endet mit einer Zusammenfassung "Wichtig zu wissen". In die Tiefe gehende Erklärungen sind in Boxen aufgenommen und können so leicht ausgelassen werden.

"Nanowerkstoffe für Einsteiger" hält, was der Titel verspricht: Eine leichtverständliche Einführung zu Nanowerkstoffen für alle, die sich mit den Grundlagen und dem Potential dieser vielseitigen Materialklasse vertraut machen möchten, ohne allzu tief in die physikalischen und chemischen Details einzusteigen.Nanowerkstoffe sind Materialien wie Metalle, Legierungen, Keramiken oder Polymere, in denen mindestens eine Längendimension kleiner als 100 Nanometer ist. In diesem Längenbereich zeigen diese Materialien ganz besondere und fein einstellbare optische, elektrische und mechanische Eigenschaften, die auf der makroskopischen Skala nicht zutage treten. Eine Vielzahl von Anwendungen an der Schnittstelle zwischen Materialwissenschaft, Chemie, Physik und Biologie ist bereits in kommerziell erhältliche Produkte umgesetzt worden.Jedes Kapitel beginnt mit einer Einführung in den Lernstoff "In diesem Kapitel" und endet mit einer Zusammenfassung "Wichtig zu wissen". In die Tiefe gehende Erklärungen sind in Boxen aufgenommen und können so leicht ausgelassen werden.

VorwortEINFÜHRUNGNANOMATERIALIENNanoteilchen - NanokompositeElementare Konsequenzen der kleinen TeilchengrößenMakroskopische NanowerkstoffeOBERFLÄCHEN VON NAONOWERKSTOFFENAllgemeine BetrachtungenOberflächenenergieEinfluss der Krümmung auf den Dampfdruck - Dampfdruck kleiner TeilchenTechnische Anwendung der Oberflächenenergie - Hypothetische NanomotorenGASPHASENSYNTHESE VON NANOTEILCHEN UND NANOKOMPOSITENGrundlegende BetrachtungenSyntheseverfahren ohne zusätzliches elektrisches FeldPlasmaverfahrenFlammensynthesenSynthese beschichteter TeilchenEIN- UND ZWEIDIMENSIONALE NANOTEILCHENGrundsätzliche BetrachtungenBeispiele ein- und zweidimensionaler TeilchenNanostrukturen aufgebaut aus in Schichten kristallisierenden MaterialienNANOFLUIDEGrundlagenNanofluide zur Verbesserung des WärmeübergangesFerrofluideTHERMODYNAMIK VON NANOTEILCHENThermodynamik kleiner TeilchenPhasentransformationen bei NanoteilchenWärmekapazität von NanoteilchenThermische Instabilitäten in Verbindung mit PhasentransformationenMAGNETISCHE NANOMATERIALIEN - SUPERPARAMAGNETISMUSMagnetische MaterialienPhysikalische Grundlagen des SuperparamagnetismusMagnetische Anisotropie der WerkstoffeSuperparamagnetische Werkstoffe in der experimentellen RealitätMößbauer-Spektrum superparamagnetischer TeilchenAusgewählte Anwendungen von superparamagnetischen TeilchenAustauschgekoppelte magnetische NanowerkstoffeOPTISCHE EIGENSCHAFTENEinführende AnmerkungenEinstellung des Brechungsindex und visuell transparente optische UV-AbsorberGrößenabhängige optische Eigenschaften - QuanteneinschlussphänomeneHalbleitende Nanoteilchen - QuanteneinschlussLumineszenz wechselwirkender TeilchenLumineszierende NanokompositeMetallische Nanoteilchen - PlasmonenresonanzAuswahl eines Luminophors oder Absorbers in Hinblick auf technische AnwendungenElektrolumineszenzFoto- und elektrochromeMaterialienMagnetooptische AnwendungenELEKTRISCHE EIGENSCHAFTENElektrische Leitfähigkeit nanoskaliger Systeme: Diffusive und ballistische LeitfähigkeitExperimentelle Befunde zur Leitung des elektrischen Stromes in nanoskaligen SystemenKohlenstoff-Nanoröhrchen und GraphenWeitere eindimensionale elektrische LeiterElektrische Leitfähigkeit von NanokompositenMECHANISCHE EIGENSCHAFTENEinführende AnmerkungenMechanische Eigenschaften nanokristalliner MaterialienVerformungsmechanismen bei nanokristallinen WerkstoffenSuperplastizitätSchwingungen von Nanostäbchen und Nanoröhrchen-Maßstabsgesetze für SchwingungenNanokompositemit Polymer-MatrixCHARAKTERISIERUNG VON NANOMATERIALIENSpezifische OberflächeBestimmung der KristallstrukturElektronenmikroskopieStichwortverzeichnis