Professor Gerd Binnig, mit der Erfindung des Rastertunnelmikroskops vor 26 Jahren haben Sie dazu beigetragen, die Tür zur Nanowelt aufzustoßen. Was wird uns diese neue Technologie noch alles bringen? Es gibt bereits industrielle Produkte wie Pfannen oder Autolacke mit höherer Festigkeit, die auch leichter zu pflegen sind. Ich kann mir vorstellen, dass wir in Zukunft über völlig neue Materialien verfügen werden, die noch bessere Eigenschaften als etwa Metall besitzen und hart wie Stahl, aber um ein Vielfaches leichter sind. Zudem erforscht man biologische Nanosysteme, um sie in der Medizin oder Technik anzuwenden, und denkt über neue Methoden der Verbrennung nach, die Energie erzeugen, ohne die Atmosphäre mit CO2 zu belasten. Einen der wichtigsten Nutzen dürften freilich Nanoprozessoren bringen, die billiger zu produzieren sind als heutige Chips und dadurch eine noch größere Verbreitung finden. Vor allem aber werden solche Prozessoren viel intelligenter sein.
Ist denn die Leistungsstärke heutiger Prozessoren für die meisten Anwendungen nicht ausreichend?
Zum Schreiben oder für eine Powerpoint-Präsentation sicherlich. Wir brauchen jedoch Chips, die um Größenordnungen schlauer sind. Sie werden uns helfen, im Voraus mehr Ordnung in die rasant anwachsende Datenflut zu bringen, die uns bestürmt. Maschinen sollten uns wie eine gute Sekretärin unterstützen.
Ärgern Sie sich auch über Maschinen, die anders reagieren, als wir wollen?
Sehr oft. Dumme Geräte sind eine Zeitverschwendung. Maschinen sollten unsere Unzulänglichkeiten erkennen und vernünftig korrigieren. Bis wir allerdings wissen, wie Nanochips zu bauen sind, die das leisten, müssen wir zuerst die menschliche Wahrnehmung genauer verstehen. Das ist ein hoher Anspruch. Ein Mensch erkennt beispielsweise Bildinhalte in Millisekunden, wogegen ein Computer heute noch nicht einmal in der Lage ist, aus verschiedenen Fotos die Urlaubsbilder herauszufiltern. In einem ersten Schritt entwickeln wir in unserer Firma deshalb Programme, die den einzigartigen menschlichen Wahrnehmungsprozess auf Computer abbilden können.
Welche anderen Anwendungen intelligenter Prozessoren sehen Sie voraus?
Einfacher gebaute Sensoren, die verschiedenste Signale messen, beispielsweise Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Verteilt man viele solcher Sensoren untereinander vernetzt über die Welt, ließen sich noch genauere Wettervorhersagen erzielen. Denkbar sind auch Chips in Automobilen, die das Fahrverhalten registrieren, mit anderen kommunizieren und so den Verkehrsfluss beobachten. Ein einzelner Chip kann ja nicht entscheiden, ob der Fahrer schon im Stau steckt oder nur eine Pause macht.
Das Wort Nano wird oft verwendet. Ist für Sie alles Nanotechnologie, was unter diesem Label läuft?
Nein. Mit dem Begriff Nano kürzt man allgemein den milliardsten Teil einer Einheit ab. Die Ereignisse auf der Atomebene fallen darunter, weil ein Atom ungefähr ein milliardstel Meter klein ist. Daher spielen sich von jeher alle Lebensvorgänge auf der Nanoskala ab, denn Proteine beispielsweise sind Moleküle, also Anordnungen verschiedener Atome. Sie sind funktionale Nanoeinheiten. Auch die Chemiker experimentieren immer schon in diesem Größenbereich. Unter Nanotechnologie im eigentlichen Sinn verstehe ich jedoch, dass man mit einzelnen Atomen lokal und gezielt arbeitet.
Wie werden auf diese Weise neue Materialien gebildet?
Indem man winzige atomare Strukturen baut und zu immer größeren zusammensetzt. Ähnlich wie ein Eiffelturm im Kleinen. Er besteht auch nicht aus einem Stück, sondern hat viele Verstrebungen und Hohlräume und ist dennoch massiv und stabil. Auch die Natur verwendet fasrige Strukturen, wenn sie Holz oder Knochen bildet. In der Nanotechnologie müssen wir beim Bau solcher Strukturen jedoch nicht zwingend Kohlenstoffatome verwenden. Wir können ebenso aus anderen Elementen neue Materialien herstellen, die äußerst leicht und extrem belastbar sind.
Welche Ideen stecken hinter möglichen Anwendungen in der Medizin und im Energiebereich?
Vorstellbar ist eine Art künstliche Verbrennung im Nanometerbereich, bei der nicht unbedingt Gase entstehen müssen. Aufsummiert über eine enorme Menge an winzigen Oberflächen, könnte so dennoch viel Energie gewonnen werden. Aber das ist Zukunftsmusik. In der Medizin hingegen werden wir mit Sicherheit bald sehr viel erreichen.
An welche Beispiele denken Sie?
In der Krebstherapie gibt es gute Ansätze. Man kopiert das in der Natur realisierte Schlüssel-Schlüsselloch-Prinzip, dank dem Proteine nur an bestimmten Stellen anderer Moleküle andocken, weil eben der Schlüssel passt. Auf diese Weise kann man Nanopartikel zu Krebszellen schleusen, wo sie durch magnetisches Schütteln aufgeheizt werden und die Zellen gezielt zerstören. Wir werden dereinst auch mithilfe von Nano in der Lage sein, Viren und damit die Welt bedrohende Pandemien zu bekämpfen.
Bietet Deutschland der Nanotechnologie ein ideales Umfeld?
Man könnte in der Politik mit noch mehr Fantasie an die Sache herangehen. Es stört mich, dass es keine wirklich langfristigen Investitionen gibt. Gerade wenn man gänzlich neue Wege beschreiten will, sind Weitsicht und Ausdauer angesagt. Es ist nicht sinnvoll, alle paar Monate die erzielten Erfolge abzufragen.
Bahnbrechende Erfindungen werden oft in Deutschland gemacht, Produkte jedoch im Ausland realisiert. Gilt das auch für die Nanotechnologie?
Im Moment nicht. Man denkt stärker in Richtung Business als noch vor zehn Jahren. Allerdings ist Deutschland in mancherlei Hinsicht ein ängstliches Land. Einiges in der Nanotechnologie ist erst im Entstehen und es könnten sich durchaus Blockaden bilden, wenn in der Bevölkerung Ängste vor gewissen Entwicklungen aufkommen. Zum Beispiel vor intelligenten Chips.
Wie kann man es schaffen, dass neue Technologien angenommen werden?
Man muss offen kommunizieren und damit grundsätzlich Vertrauen in die Wissenschaft schaffen. Wir Forscher begeben uns auf Neuland, aber wir werden die Risiken so klein halten, wie es geht. Beschreitet man den kreativen Weg hingegen nicht, kann das gefährlicher sein, weil man sich den Umweltbedingungen ausliefert. Wie man leben will, ist freilich keine einfach zu beantwortende Frage. Meine Kinder benutzen das World Wide Web heute so selbstverständlich wie ich früher Bücher. Vor 20 Jahren hätte niemand das Internet als wünschenswerte Einrichtung genannt.