"Replikator - eine Tasse Tee, einen Apfel und einen Taschenrechner bitte!" - Kein Problem: In der Science-Fiction-Serie "Star Trek" kann die in jedem Raum des Raumschiffs Enterprise vorhandene "Wundermaschine" Replikator alles: Egal, ob es sich um lebende oder unbelebte Materie handelt, das Gerät schafft scheinbar aus dem Nichts und in Sekundenschnelle jeden Gegenstand - lautlos, effizient und ohne lästige Rückstände oder Abfälle.

Bloße Fantasie? Nicht ganz. Glaubt man den Zukunftsszenarien von Nanopionier Eric Drexler, könnte es eine ähnliche Wundermaschine in vielleicht nicht allzuferner Zeit tatsächlich geben - in Form von winzigen, sich selbst replizierenden Nanofabriken.

Eric Drexler vor einem Nanomaschinenmodell © Foresight Institute

Ein solcher "Nanoassembler" könnte, so seine Vorstellung, jeden beliebigen Gegenstand, auch sich selbst, herstellen, indem er ihn mithilfe von Nanogreifern Stück für Stück aus einzelnen Atomen zusammensetzt. Alles was er dafür bräuchte wäre - statt Tonnen von Rohstoffen und Reagenzien - lediglich eine Art atomarer Grundbaukasten. Drexler zufolge wäre es durchaus möglich, dass schon in den nächsten ein bis drei Jahrzehnten die Grundlage für solche molekularen Nanofabriken gelegt werden.

Inzwischen halten zwar auch andere Nanoforscher solche Nanoassembler prinzipiell für machbar - wann allerdings dies sein wird, darauf wollen sie sich in der Regel lieber nicht festlegen. Noch haben sie schließlich schon bei den allerersten Schritten hin zu einer molekularen Nanotechnologie mit reichlich Problemen zu kämpfen...

Doch nicht nur für Produktionsprozesse, auch in der Medizin könnte die Nanotechnologie uns zukünftig vielleicht eine "schöne neue Nanowelt" bescheren: "Stell dir vor, wie spannend die Medizin wäre, wenn du den Chirurgen schlucken könntest. Du setzt den mechanischen Arzt einfach in ein Blutgefäß und er wandert bis ins Herz und sieht sich dort um." - Als der Physiker Richard Feynman 1959 seine Vision einer nanotechnologischen Medizin vorstellte, waren solche Anwendungen noch reine Zukunftsmusik.

Heute allerdings sieht das schon ganz anders aus: Ein Forschungsteam der Universität von Kalifornien in Irvine hat gerade von den amerikanischen Institutes of Health (NIH) Fördergelder in Höhe von 1,4 Millionen US-Dollar für die Entwicklung einer medizinischen Nanosonde erhalten. Diese Sonde soll, einmal dem Patienten eingeflößt, eigenständig durch Speiseröhre, Magen und Darm wandern und mithilfe einer bordeigenen Visualisierungstechnologie, der so genannten "optischen Kohärenz-Tomographie", dabei mögliche Tumore und Krebsvorstufen in den Organwänden ausfindig machen.

Auch andere Laboratorien, darunter eine Projektgruppe von NASA und National Cancer Institute arbeiten bereits seit einigen Jahren an der Entwicklung von biomolekularen Sensoren im Kleinformat. Auch wenn es sich letztendlich dabei wahrscheinlich eher um Mikro- als um echte Nanosonden handeln wird, ein erster Schritt zur Realisierung von Feynmans Visionen wäre damit immerhin gemacht.

Und auch Carlo Montemagno, der Entwickler eines ersten Nanomotors mit Propellerantrieb, sieht in Nano-U-Booten für den medizinischen Einsatz eine durchaus realistische Zukunftsprognose. "Es ist sehr, sehr wahrscheinlich. Einer meiner Mitarbeiter arbeitet bereits an einem Projekt mit genau diesem Ziel."