Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Von Bläschen zu Käpselchen

07.09.2006
Herstellung von Siliciumdioxid-Nanokapseln durch Aufschäumen von Polymeren mit überkritischem Kohlendioxid

Nanokapseln sind Hohlkörper mit Durchmessern im Nanometer-Bereich und sehr dünnen Hüllen, die ein winziges Flüssigkeitsvolumen speichern und ihre Fracht verlustfrei und geschützt durch ein fremdes Medium transportieren können. Zum Beispiel durch die Blutgefäße des menschlichen Körpers. In der Technik werden Nanokapseln darüber hinaus zum Einkapseln von Duftstoffen, Druckfarben oder Klebstoffen verwendet. Am Zielort lässt sich diese Fracht dann durch Druck oder Reibung freisetzen. Japanische Forscher haben nun eine neue, pfiffige Methode zur Herstellung von Nanokapseln aus Siliciumdioxid entwickelt: Ausgangspunkt sind winzige Kohlendioxid-Bläschen in einem Silikon-Copolymer.

Lei Li und Hideaki Yokoyama beschichten Silizium-Wafer, die als Träger dienen, mit dünnen Filmen aus einem speziellen Kunststoff, dessen Moleküle aus einer Polystyrol- und einer Silikondomäne aufgebaut sind, einem so genannten Block-Copolymer. Die Copolymer-Filme der Forscher sind so aufgebaut, dass nanoskopische "Tröpfchen" aus Silikon in einer Matrix aus Polystyrol "schwimmen". In diesen Film wird unter erhöhtem Druck und bei 60 °C überkritisches Kohlendioxid (CO2 ) eingepresst. (Bei einem überkritischen Fluid kann nicht zwischen Flüssigkeit und Gasphase unterschieden werden.) Das CO2 lagert sich dabei in die Silikon-Tröpfchen des Block-Copolymers ein und bildet Bläschen. In die Polystyrol-Matrix kann es dagegen nicht eindringen. Im nächsten Schritt kühlen die Wissenschaftler den Film auf 0 °C ab, um die Polystyrol-Matrix einzufrieren, und senken dann den Druck langsam auf Atmosphärendruck ab. Das CO2 wird gasförmig, dehnt sich aus - und kann aus den Bläschen entweichen, ohne dass diese kollabieren. Anschließend setzen die Forscher den Polymer-Film Ozon und UV-Licht aus. Unter diesen Bedingungen wird die Polystyrol-Matrix vollständig zersetzt. Das Silikon, das die Bläschen umhüllt, wird zu Siliciumdioxid (SiO2, "Kieselsäure") oxidiert. Auf diese Weise entsteht auf dem Träger ein dünner Film aus dicht gepackten, winzigen Hohlräumen mit einer feinen Hülle aus Siliciumdioxid. Diese Nanokapseln haben Durchmesser von weniger als 40 Nanometern und etwa 2 Nanometer dicke Wände.

Der besondere Vorteil dieser Methode liegt darin, dass die erhaltenen Nanokapseln in einer zweidimensionalen Struktur angeordnet sind, die über die Wahl der Domänen des Block-Copolymers gezielt variiert werden kann.

Angewandte Chemie: Presseinfo 35/2006

Autor: Hideaki Yokoyama, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Tsukuba (Japan), mailto:yokoyama@ni.aist.go.jp

Angewandte Chemie 2006, 118, No. 38, doi: 10.1002/ange.200602274

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://www.gdch.de
http://presse.angewandte.de

Weitere Berichte zu: Block-Copolymer Bläschen CO2 Nanokapsel Polystyrol-Matrix Siliciumdioxid

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Ein Filter für schweren Wasserstoff
28.02.2017 | Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, Standort Stuttgart, Stuttgart

nachricht Wie Medikamente als Virus getarnt gegen Krebs wirken können
28.02.2017 | Australisch-Neuseeländischer Hochschulverbund / Institut Ranke-Heinemann

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Mit Künstlicher Intelligenz das Gehirn verstehen

Wie entsteht Bewusstsein? Die Antwort auf diese Frage, so vermuten Forscher, steckt in den Verbindungen zwischen den Nervenzellen. Leider ist jedoch kaum etwas über den Schaltplan des Gehirns bekannt.

Wie entsteht Bewusstsein? Die Antwort auf diese Frage, so vermuten Forscher, steckt in den Verbindungen zwischen den Nervenzellen. Leider ist jedoch kaum etwas...

Im Focus: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Nebennierentumoren: Radioaktiv markierte Substanzen vermeiden unnötige Operationen

28.02.2017 | Veranstaltungen

350 Onlineforscher_innen treffen sich zur Fachkonferenz General Online Research an der HTW Berlin

28.02.2017 | Veranstaltungen

23. VDMA-Arbeitsberatung „Engineering und Konstruktion“ am 2. März 2017 an der TH Wildau

28.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Automatisierungstreff 2017: Experten-Tipps zu EMV und Industrie 4.0-Engineering

28.02.2017 | Seminare Workshops

Das Partnerprogramm von Stellar Datenrettung

28.02.2017 | Unternehmensmeldung

Ein Filter für schweren Wasserstoff

28.02.2017 | Biowissenschaften Chemie