Nanowissenschaften (nanoscience)

Die Nanowissenschaften (engl. nanoscience) sind ein interdisziplinäres Studienfach zwischen Physik, Chemie, Materialwissenschaft und Teilen der Biologie. Im Fokus stehen Strukturen und Phänomene auf der Längenskala von etwa einem bis 100 Nanometern, auf der klassische Festkörper-, Molekül- und Quanteneigenschaften ineinander übergehen und Materialien neuartiges Verhalten zeigen. In Deutschland wird das Fach meist als sechssemestriger Bachelor of Science und konsekutiver Master angeboten, häufig mit physikalisch-chemischem Profil (etwa „Physik und Chemie der Nanowissenschaften“ in Hamburg) oder als Schwerpunkt innerhalb eines Physik- oder Materialwissenschafts-Bachelors. Das Curriculum kombiniert die Grundlagenausbildung in Experimentalphysik, theoretischer Physik, anorganischer, organischer und physikalischer Chemie sowie Mathematik mit spezifischen Modulen zu Festkörper- und Nanostrukturphysik, Nanochemie, Oberflächen- und Grenzflächenphänomenen, Nanomaterialien und Nanofabrikation. Hinzu kommen Mess- und Analysetechniken wie Raster- und Transmissionselektronenmikroskopie, Rastersondenmikroskopie und Spektroskopie sowie Programmier- und Simulationskenntnisse. Laborpraktika und projektorientierte Arbeiten an Reinraum- und Charakterisierungsinfrastruktur prägen den späteren Studienverlauf. Masterprogramme erlauben Spezialisierungen etwa in Halbleiternanostrukturen, Photonik, Nanobiotechnologie, Energiematerialien oder biomedizinischer Physik. Berufsfelder finden sich in der Halbleiter-, Optik- und Beschichtungsindustrie, in der Medizintechnik und Pharmaindustrie, in Materialforschung und Energietechnik sowie in der akademischen Forschung; ein erheblicher Teil der Absolventinnen und Absolventen geht in die Promotion. Im Vergleich zur Nanotechnik liegt der Schwerpunkt stärker auf grundlagenorientierter Forschung als auf ingenieurmäßiger Bauteilentwicklung; gegenüber einem reinen Physik- oder Chemiestudium ist die Ausbildung schmaler in der jeweiligen Einzeldisziplin, aber breiter an deren Schnittstelle.