Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Researchers at INM in Saarbruecken control the arrangement of nanoparticles via temperature

27.11.2012
It is merely the arrangement of the carbon that makes it look so different. Highly ordered carbon makes a hard gemstone, incoherent and powdery carbon is more appropriate for a barbecue or writing letters.
High pressures and temperatures – natural or artificial – can change the properties of carbon, and graphite becomes diamond. Researchers at the INM – Leibniz Institute for New Materials were surprised to observed similar changes when monitoring nanoparticles: only at elevated temperatures did very small gold nanoparticles arrange into well-ordered crystals. The results were published in the renowned journal "Physical Review Letters".

"The properties of a material - electrical and thermal conductivity, optical transparency, mechanical hardness - depend on its internal structure. If we can control the arrangement of nanoparticles in a material, we should be able to change the properties of the material“, explains Tobias Kraus, Head of the Junior Research Group Structure Formation. The first step towards a modular design system for materials has been taken.

The material scientists from Saarbruecken achieved structural control for gold nanoparticles that are about a billion times smaller than a man: "It was known that such nanoparticles can spontaneously arrange into crystals. But we were really surprised when they only formed crystals when they were hot", says Kraus. The gold nanoparticles that they used were covered with a thin, organic shell. " At low temperatures, these shells are hard," suggests the Ph.D. student Philip Born, who is working with the nanoparticles. “Thus, the shells interdigitate, causing amorphous lumps to form. At higher temperatures, the shells melt and "lubricate" the nanoparticles: Suddenly, we obtain well-ordered crystals", says Born.

In the future, the researchers want to go beyond gold nanoparticles. "If we can also apply this principle to nanoparticles that have other cores and shells, we would have a modular design principle for particle-based materials", says Kraus.

Original publication:
Tihamer Geyer, Philip Born, Tobias Kraus, „Switching between crystallisation and amorphous agglomeration of alkyl thiol-coated gold nanoparticles“, Phys. Rev. Lett. 109, 128302 (2012),
DOI: 10.1103/PhysRevLett.109.128302

Contact:
Dr. Tobias Kraus
Structure Formation at Small Scales
INM – Leibniz Institute for New Materials
Phone: +49 681 9300 389
E-Mail: tobias.kraus@inm-gmbh.de

INM is focused on the research and development of materials – for today, tomorrow and the future. Chemists, physicists, biologists, materials and engineering scientists shape the work at INM. From molecule to pilot production, they follow the recurring questions: Which material properties are new, how can they be investigated and how can they be used in the future?

Dr. Carola Jung | idw
Further information:
http://www.inm-gmbh.de/
http://www.leibniz-gemeinschaft.de/

More articles from Materials Sciences:

nachricht New Multiferroic Materials from Building Blocks
29.09.2016 | National Institute for Materials Science

nachricht Silicon Fluorescent Material Developed Enabling Observations under a Bright “Biological Optical Window”
29.09.2016 | National Institute for Materials Science

All articles from Materials Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Experimentalphysik - Protonenstrahlung nach explosiver Vorarbeit

LMU-Physiker haben mit Nanopartikeln und Laserlicht Protonenstrahlung produziert. Sie könnte künftig neue Wege in der Strahlungsmedizin eröffnen und bei der Tumorbekämpfung helfen.

Stark gebündeltes Licht entwickelt eine enorme Kraft. Ein Team um Professor Jörg Schreiber vom Lehrstuhl für Experimentalphysik - Medizinische Physik der LMU...

Im Focus: Der perfekte Sonnensturm

Ein geomagnetischer Sturm hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Jahrzehnte rätselte die Forschung, wie hoch energetische Partikel, die auf die Magnetosphäre der Erde treffen, wieder verschwinden. Jetzt hat Yuri Shprits vom Deutschen GeoForschungsZentrum GFZ und der Universität Potsdam mit einem internationalen Team eine Erklärung gefunden: Entscheidend für den Verlust an Teilchen ist, wie schnell die Partikel sind. Shprits: „Das hilft uns auch, Prozesse auf der Sonne, auf anderen Planeten und sogar in fernen Galaxien zu verstehen.“ Er fügt hinzu: „Die Studie wird uns überdies helfen, das ‚Weltraumwetter‘ besser vorherzusagen und damit wertvolle Satelliten zu schützen.“

Ein geomagnetischer Sturm am 17. Januar 2013 hat sich als Glücksfall für die Wissenschaft erwiesen. Der Sonnensturm ermöglichte einzigartige Beobachtungen, die...

Im Focus: New welding process joins dissimilar sheets better

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of light metals.
Scientists at the University of Stuttgart have now developed two new process variants that will considerably expand the areas of application for friction stir welding.
Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH supports the University of Stuttgart in patenting and marketing its innovations.

Friction stir welding is a still-young and thus often unfamiliar pressure welding process for joining flat components and semi-finished components made of...

Im Focus: Neuer Schalter entscheidet zwischen Reparatur und Zelltod

Eine der wichtigsten Entscheidungen, die eine Zelle zu treffen hat, ist eine Frage von Leben und Tod: kann ein Schaden repariert werden oder ist es sinnvoller zellulären Selbstmord zu begehen um weitere Schädigung zu verhindern? In einer Kaskade eines bisher wenig verstandenen Signalweges konnten Forscher des Exzellenzclusters für Alternsforschung CECAD an der Universität zu Köln ein Protein identifizieren (UFD-2), das eine Schlüsselrolle in dem Prozess einnimmt. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Structural & Molecular Biology veröffentlicht.

Die genetische Information einer jeden Zelle liegt in ihrer Sequenz der DNA-Doppelhelix. Doppelstrangbrüche der DNA, die durch Strahlung hervorgerufen werden...

Im Focus: Forscher entwickeln quantenphotonischen Schaltkreis mit elektrischer Lichtquelle

Optische Quantenrechner könnten die Computertechnologie revolutionieren. Forschern um Wolfram Pernice von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster sowie Ralph Krupke, Manfred Kappes und Carsten Rockstuhl vom Karlsruher Institut für Technologie ist es nun gelungen, einen quantenoptischen Versuchsaufbau auf einem Chip zu platzieren. Damit haben sie eine Voraussetzung erfüllt, um photonische Schaltkreise für optische Quantencomputer nutzbar machen zu können.

Ob für eine abhörsichere Datenverschlüsselung, die ultraschnelle Berechnung riesiger Datenmengen oder die sogenannte Quantensimulation, mit der hochkomplexe...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Heidelberg Laureate Forum: Eine Veranstaltung mit Zukunft

29.09.2016 | Veranstaltungen

Wissenschaftsjahr Meere und Ozeane - Oktober 2016

29.09.2016 | Veranstaltungen

EEHE 2017 – Strom statt Benzin. Experten diskutieren die Umsetzung neuester Fahrzeugkonzepte. Call vor Papers endet am 31.10.2016!

28.09.2016 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Schwerste Atome im Rampenlicht

29.09.2016 | Physik Astronomie

Zelluläres Kräftemessen

29.09.2016 | Interdisziplinäre Forschung

K 2016: Von OLED-Verkapselung bis Plagiatschutz

29.09.2016 | Messenachrichten