seit Herausbildung der Kolloidwissen-schaften aber zunehmend bewusst ge-nutzt. Pigmente, Farbgl�ser, Tinten,Pasten, Beschichtungsstoffe, Bindemit-tel, Polymerdispersionen, Ferrofluide,stellen davon nur wenige wenige Bei-spiele dar. Dar"ber hinaus sind sie in un-serer nat"rlichen Umwelt allgegenw�r-tig (B%den, Wasser, Luft).

In neuerer Zeit hat die Miniaturisie-rung von Bauelementen in vielen tech-nischen Bereichen eine außerordentlichst"rmische und sich k"nftig sicherweiter intensivierende Entwicklungdurchlaufen, die seit einigen Jahrenauch kolloide Systeme erfasst hat. Indiesem Zusammenhang spricht manvorzugsweise von Nanopartikeln undNanomaterialien und versteht daruntervor allem den Gr%ßenbereich von etwa1 bis 100 nm, in dem sich mit zunehmen-der struktureller Feinheit die besonde-ren Eigenschaften gegen"ber den Ma-krostrukturen auspr�gen. Insbesondereerh%ht sich die spezifische Oberfl�cheeines Teilchenkollektivs drastisch, waszur Folge hat, dass die Oberfl�chenei-genschaften und damit die Oberfl�chen-energien f"r das Verhalten von Nano-partikeln und daraus bestehenden Stoff-systemen bestimmend werden. Viele aussolchen Partikeln bestehende Systemeund Werkstoffe weisen folglich ver�n-derte physikalische Eigenschaften undauch ein ver�ndertes chemisches Ver-halten gegen"ber den Makrostrukturenauf. Zu solchen ver�nderlichen Eigen-schaften z�hlen vor allem optische, elek-tronische, optoelektronische, magneti-sche, mechanische, katalytische und bio-logische Eigenschaften sowie dasSchmelzverhalten. Hinzu kommt noch,dass die Oberfl�cheneigenschaften vonPartikeln z.B. durch Adsorptionsvor-g�nge, Oberfl�chenreaktionen und Be-schichtungen modifizierbar sind undsich dadurch weitere vielf�ltige M%g-lichkeiten f"r die gezielte Herstellungfunktionaler Strukturen ergeben.Damit reichen die mithilfe von Nano-partikeln und Nanostrukturen erzielba-ren Effekte weit "ber eine bloße Minia-turisierung hinaus, und es resultiert einumfangreiches Bet�tigungsfeld f"r dieForschung und Entwicklung. Zielset-zungen sind zum einen neue industriellnutzbare Synthesen f"r Nanopartikelnund deren gezielte Modifizierung bzw.Herausbildung vorgegebener funktiona-

ler Eigenschaften und zum anderen Me-thoden f"r die Herstellung stabiler,zwei- und dreidimensional strukturier-ter Baugruppen durch Selbstorganisati-on der Nanopartikeln. Beispiele f"r zu-k"nftige Anwendungsfelder umfassen:Brennstoffzellen, Batterien, Sensoren,elektronische Bauelemente, wider-standsf�hige Beschichtungen, Photovol-taik, Lumineszenzdioden, optischeFilter, verbesserte Energiespeicher, In-formationsspeicher, selektivere Kata-lysatoren, kontrollierte Freisetzungvon Wirkstoffen, biokompatible Im-plantate.

Das vorliegende Buch konzentriertsich auf neue Synthesen und Verfah-rensweisen zur Modifizierung undStrukturierung, die sich noch vorwie-gend im Stadium der Forschung undEntwicklung befinden, sowie auf m%gli-che Anwendungsfelder. Es ist in 18 Ka-pitel gegliedert und st"tzt sich auf eineinternationale Autorenschaft von insge-samt 34 namhaften Wissenschaftlern.Kennzeichnend sind die Querbez"gezwischen den einzelnen Kapiteln. Be-handelt werden Latices, metallischeund halbleitende Nanopartikeln, Quan-tum Dots, Nanokapseln und -containerund Mikroemulsionen. Es werden neueSynthesemethoden vorgestellt, vorallem f"r Latices, anorganische und or-ganische Kolloide unter Ultraschallein-wirkung, Quantum Dots und monodis-perse Partikeln f"r Kolloidkristallesowie Synthesen in Nanocontainernund Miniemulsionen (Nanoreaktor-Konzept). Speziell an monodispersePartikeln bestehen hohe Anforderun-gen hinsichtlich einheitlicher Gr%ßeund Kugelform. Mehrere Kapitel be-schreiben die Herstellung zweidimen-sionaler Mono- und Multischichten auffesten Substraten, Schichten hydropho-ber Nanopartikeln an Luft-Wasser-Grenzfl�chen, Langmuir-Blodgett-Filme und dreidimensionaler Aggregate(z.B. nanoskaliger por%ser Strukturen).Weitere Kapitel befassen sich mit An-wendungen in den Biowissenschaftenund der Biotechnologie. Ein speziellesKapitel behandelt Biomineralisationenund davon abgeleitete Strategien f"rdie synthetische Herstellung von Nano-strukturen. Die Texte werden durcheine angemessene Zahl ausgezeichneterAbbildungen illustriert. Hervorzuhebensind schließlich die umfangreichen Lite-

raturverzeichnisse, die sich an jedes Ka-pitel anschließen.

Das Buch wendet sich an Leser allerDisziplinen, die mit der Herstellung undAnwendung von Nanopartikeln und Na-nomaterialien befasst sind, also insbe-sondere an Materialwissenschaftler,Physiker, Chemie- und Verfahrensinge-nieure. Sie werden darin viele wertvolleAnregungen f"r ihre eigene T�tigkeitfinden. In Anbetracht der eingangs er-w�hnten st"rmischen Entwicklung beiAnwendungen von Nanopartikeln undNanomaterialien kommt das Werkgerade zur rechten Zeit, und dem Her-ausgeber und denAutoren ist f"r die Pu-blikation zu danken.

Heinrich SchubertTechnische Universit�tBergakademie Freiberg

ElektrochemischeVerfahrenstechnik

Grundlagen, Reak-tionstechnik, Pro-zessoptimierung.Von Volkmar M.Schmidt. Wiley-VCH, Weinheim2003. 660 S., geb.,199.00 E.—ISBN 3-527-29958-0

Aufgabe der elektrochemischen Verfah-renstechnik ist die Bschreibung undEntwicklung von Verfahren f"r dieStoff- und Energieumwandlung (elek-trolytische Synthesen, Stofftrennungen,Werkstoffbehandlungen) mithilfe elek-trochemischer Reaktionen sowie f"rdie Energieumwandlung und Ladungs-speicherung in Batterien, Brennstoffzel-len oder Kondensatoren. Die Verfah-rensoptimierung umfasst die Analyseder physikalisch-chemischen Prozesseim elektrochemischen Reaktor, dieQuantifizierung des Stoff- und Energie-einsatzes sowie der Bau-, Betriebs- undInstandsetzungskosten und die Ber"ck-

AngewandteChemie

5547Angew. Chem. 2004, 116, 5545 – 5549 www.angewandte.de 4 2004 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

sichtigung von umweltrelevanten Fakto-ren.

Das Buch beginnt mit einer Einf"h-rung in elektrochemische Verfahrenunter Anwendung von Elektroden,Elektrolyten und Reaktionstypen. Esfolgen elektrochemische Grundlagen,unter anderem von speziellen Elektroly-ten wie Salzschmelzen und Festelektro-lyten, eine Diskussion unterschiedlicherElektroden und der Elektrokatalyseund eine ausf"hrliche Behandlung derelektrochemischen Transportprozesseund der Reaktionskinetik bei unter-schiedlichen Reaktoren, einschließlichelektrochemischer Mikroreaktoren.Aufbauend auf diesen Grundlagenwerden Reaktorauslegung und -kon-struktion unter Ber"cksichtigung vonVerfahrenskosten und Aspekten desQualit�ts- und Umweltmanagementsdiskutiert. Es folgt ein Kapitel "berElektrolyseverfahren, in dem Metallge-winnung und -reinigung, Galvanotech-nik, Amalgam- und Membranverfahren,organische Elektrosynthesen, Tauchla-ckierung, Reinigung schwermetallhalti-ger Abw�sser und Abbau von Schad-stoffen behandelt werden. Das Buchschließt mit einem Kapitel "ber Ener-gietechnik, das die Grundlagen der elek-trochemischen Prozesse bei der Ener-gieumwandlung und -speicherung er%r-tert. Die verschiedenen Batterietypen,Kondensatoren und Elektrodenwerden vorgestellt, und es wird ausf"hr-lich "ber station�re und portable Brenn-stoffzellen und ihre Anwendungen z.B.in Fahrzeugen berichtet.

Das Buch richtet sich an Studieren-de in den Studieng�ngen Chemie, Che-mieingenieurwesen, Verfahrenstechnikund angrenzenden F�chern im Haupt-studium sowie an Berufsanf�nger undPraktiker, die sich mit den PrinzipienundGrundlagen elektrochemischer Ver-fahren vertraut machen wollen. DerStoff ist anschaulich und gut verst�nd-lich aufbereitet und reichlich mit Grafi-ken und Tabellen versehen. Zur Vertie-fung sind zahlreiche Rechenbeispielein den Text eingebunden, die das Buchf"r den Gebrauch in Vorlesungen be-sonders attraktiv machen. Zu jedem Ka-pitel sind die relevanten aktuellen undweiterf"hrenden Literaturstellen ange-geben. Der Autor hat sich bem"ht, denaktuellen Stand der elektrochemischenVerfahrenstechnik m%glichst umfassend

und in einem neuen Gewand darzustel-len. Dies ist ihm sehr gut gelungen,wenn auch das ein oder andere aus Mo-nographien der technischen Elektroche-mie bereits bekannt war. Dennoch istdas Buch aufgrund seiner weit gefasstenThematik unter Einbezug verfahrens-technischer Aspekte eine Bereicherungf"r das Gebiet der angewandten Elek-trochemie.

Klaus J�ttnerKarl-Winnacker-Institut der DechemaFrankfurt a. M.

DOI: 10.1002/ange.200385119

Molecular Motors

Herausgegebenvon Manfred Schli-wa. Wiley-VCH,Weinheim 2002.582 S., geb.,169.00 E.—ISBN 3-537-30594-7

Kennzeichnend f"r nat"rliche moleku-lare Motoren ist ihre Eigenschaft, in Ge-genwart des dissipativen Einflusses derW�rmebewegung eine gerichtete Bewe-gung auszuf"hren. Die Strukturmotivein Motorproteinen sind darauf ausge-richtet, entweder kurz getaktete oderl�nger dauernde Bewegungen zu stimu-lieren. Zur Untersuchung der Funktio-nen molekularer Motoren wurden zahl-reiche experimentelle Techniken heran-gezogen: Genetische, biochemische,biophysikalische und Strukturstudienwurden an Molek"lverb�nden oder Ein-zelmolek"len durchgef"hrt. Ein grund-legendes Verst�ndnis dieser Motorenhat zu den revolution�ren Entwicklun-gen in der Nanobiotechnologie gef"hrtund Ansatzpunkte f"r die Entwicklungvon molekularen Maschinen f"r medizi-nische und technische Zwecke geliefert.Dabei wurde erkannt, dass Mutationen,die die krafterzeugenden Eigenschaftenin Motorproteinen inhibieren, die mole-kulare Basis von Krankheiten wie myo-

sinabh�ngigen Myopathien und sensori-schen Defekten bilden. Die Forschun-gen auf diesem Gebiet sind seit jehermultidisziplin�r, sodass es fast unm%g-lich erscheint, die gesamte Thematik ineinem einzigen Buch abhandeln zuk%nnen. Dass es doch geht, und zudemin ansprechender Form, beweist das vor-liegende, von Manfred Schliwa heraus-gegebene Buch.

Zun�chst werden die Grundlagendes Designs von biomolekularen Moto-ren vorgestellt, wobei die klassischenund nichtklassischen biologischen Mo-toren enzyklop�disch aufgez�hltwerden. Neben den klassischen, kon-ventionellen Motoren, die an der Mus-kelkontraktion (Myosin) und an zellul�-ren Vorg�ngen wie Transport und Orga-nisation (Kinesin und Dynein) beteiligtsind, werden auch die nichtkonventio-nellen Myosine und Kinesine beschrie-ben. Die nichtklassischen Typen umfas-sen lineare Motoren (DNA- und RNA-Polymerasen und Helicasen) und Rota-tionsmotoren (bakterieller Geißelmotorund F1-Motor der ATP-Synthase). DieKapitel enthalten viele n"tzliche Dia-gramme und Abbildungen, und eineF"lle von Informationen wird in "ber-sichtlichen Tabellen pr�sentiert.

Gegenstand des zweiten Teils desBuches ist die Mechanochemie. Eswerden neue Methoden zur Untersu-chung der Einzelmolek"lmechanik vonlinearen und Rotationsmotoren vorge-stellt. Bez"glich der Frage, wie einMotor statistische W�rmebewegung ineine gerichtete Bewegung umwandelt,werden m%gliche Mechanismen er%r-tert. Die theoretischeAnalyse unter An-wendung des „power stroke“- und des„Brownian ratchet“-Mechanismus alsGrenzf�lle ist besonders interessant.Bei kontrovers diskutierten mechanisti-schen Details werden die Argumentebeider Seiten gleich gewichtet. Entspre-chend werden auch in zwei Kapiteln ge-gens�tzliche Auffassungen zur mecha-nochemischen Kopplung in Myosin ver-treten – zur Debatte steht die Frage, obnun eine schwache (Kapitel 11) oderstarke Kopplung (Kapitel 13) mit derATP-Hydrolyse vorliegt. F"r jemanden,der mit der aktuellen Debatte nicht ver-traut ist, ist die Darstellung der gegen-s�tzlichen Meinungen in zwei Kapitelnverwirrend, und vielleicht h�tten beideAuffassungen unvoreingenommen in

B�cher

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