Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Fliesenlegen im Mikromaßstab

26.03.2007
Mikrokristall-Monoschichten: Von Hand Aufbringen ist Selbstorganisationsverfahren überlegen

Eine Wand oder einen Boden fliest der Handwerker von Hand. Aber wie erhält man eine ordentliche Monoschicht auf einer Unterlage, wenn die "Fliesen" nicht mehr groß und handlich sind, sondern mikroskopisch klein? Bisher galten in diesen Größenordnungen Selbstorganisationsprozesse als die Methode der Wahl. Koreanische Forscher sind nun zur Erkenntnis gekommen, dass sich auch noch solche winzigen Bausteine gut im "Do-it-yourself"-Verfahren anordnen lassen. Wie sie in der Zeitschrift Angewandte Chemie beschreiben, sind die manuell erzeugten Monoschichten aus Mikrokristallen den selbstorganisierten qualitativ sogar überlegen.

Wie klein dürfen Bausteine sein, damit man sie noch per Hand auf eine Oberfläche kleben kann? Wie groß dürfen, umgekehrt, Mikro-Bausteine werden, damit sie sich noch per Selbstorganisation anordnen lassen? Und welche Methode ist die bessere im Größenbereich, in dem beide funktionieren? Diesen Fragen ist das Team um Kyung Byung Yoon von der Sogang University in Seoul nachgegangen. Dazu führten sie Versuche mit verschieden dimensionierten Zeolith-Kriställchen durch. Zeolithe sind Aluminosilikat-Minerale, die in vielen technischen Bereichen breite Anwendung finden.

Der pulverförmige Zeolith wurde durch einfaches Reiben mit dem Finger (mit oder ohne Latex-Handschuh) aufgebracht. Alternativ wurden die Zeolithe als Lösung aufgegeben und durch Ultraschall für den Selbstorganisationsprozess in Schwung gebracht. Als "Kleber" zwischen den "Mini-Fliesen" und dem Substrat dienten dabei die Anziehung zwischen entgegengerichtet geladenen Atomgruppen, Wasserstoffbrückenbindungen oder chemische Bindungen zwischen reaktiven Atomgruppen.

Wie sich zeigte, funktioniert die Selbstorganisation nur bei Teilchen, die kleiner als etwa 3 µm sind. Im Handbetrieb lassen sich noch Kriställchen auftragen bis hinunter zu einem Durchmesser von 0,5 µm. Im überlappenden Bereich (0,5 bis 3 µm) ist der Handbetrieb der Selbstorganisation unter Qualitätsaspekten vorzuziehen: Die Packung ist dichter und die Mikrokristalle sind gleichmäßiger orientiert. Während sich auf der selbstorganisierten Monoschicht einzelne unter einem Winkel von 90° aufgewachsene Kriställchen finden, werden solche "Parasiten" per Hand einfach weggerieben. Weitere Vorteile des manuellen Verfahrens gegenüber dem Ultraschallprozess liegen auf der Hand: Es ist einfacher, benötigt weder ein Lösungsmittel noch eine spezielle Ausrüstung, läuft flotter ab und es können größere Flächen behandelt werden.

Angewandte Chemie: Presseinfo 12/2007

Autor: Kyung Byung Yoon, Sogang University, Seoul (Korea), http://www.sogang.ac.kr/bbs/faculty/2profile.php?para=101191

Angewandte Chemie 2007, 119, No. 17, doi: 10.1002/ange.200604367

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de
http://www.sogang.ac.kr/bbs/faculty/2profile.php?para=101191

Weitere Berichte zu: Atomgruppen Mikromaßstab Monoschicht Selbstorganisation

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Undercover im Kampf gegen Tuberkulose
12.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht Tumoren ordentlich einheizen
12.12.2017 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

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: Electromagnetic water cloak eliminates drag and wake

Detailed calculations show water cloaks are feasible with today's technology

Researchers have developed a water cloaking concept based on electromagnetic forces that could eliminate an object's wake, greatly reducing its drag while...

Im Focus: Neue Einblicke in die Materie: Hochdruckforschung in Kombination mit NMR-Spektroskopie

Forschern der Universität Bayreuth und des Karlsruhe Institute of Technology (KIT) ist es erstmals gelungen, die magnetische Kernresonanzspektroskopie (NMR) in Experimenten anzuwenden, bei denen Materialproben unter sehr hohen Drücken – ähnlich denen im unteren Erdmantel – analysiert werden. Das in der Zeitschrift Science Advances vorgestellte Verfahren verspricht neue Erkenntnisse über Elementarteilchen, die sich unter hohen Drücken oft anders verhalten als unter Normalbedingungen. Es wird voraussichtlich technologische Innovationen fördern, aber auch neue Einblicke in das Erdinnere und die Erdgeschichte, insbesondere die Bedingungen für die Entstehung von Leben, ermöglichen.

Diamanten setzen Materie unter Hochdruck

Im Focus: Scientists channel graphene to understand filtration and ion transport into cells

Tiny pores at a cell's entryway act as miniature bouncers, letting in some electrically charged atoms--ions--but blocking others. Operating as exquisitely sensitive filters, these "ion channels" play a critical role in biological functions such as muscle contraction and the firing of brain cells.

To rapidly transport the right ions through the cell membrane, the tiny channels rely on a complex interplay between the ions and surrounding molecules,...

Im Focus: Stabile Quantenbits

Physiker aus Konstanz, Princeton und Maryland schaffen ein stabiles Quantengatter als Grundelement für den Quantencomputer

Meilenstein auf dem Weg zum Quantencomputer: Wissenschaftler der Universität Konstanz, der Princeton University sowie der University of Maryland entwickeln ein...

Im Focus: Realer Versuch statt virtuellem Experiment: Erfolgreiche Prüfung von Nanodrähten

Mit neuartigen Experimenten enträtseln Forscher des Helmholtz-Zentrums Geesthacht und der Technischen Universität Hamburg, warum winzige Metallstrukturen extrem fest sind

Ultraleichte und zugleich extrem feste Werkstoffe – poröse Nanomaterialien aus Metall versprechen hochinteressante Anwendungen unter anderem für künftige...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Innovative Strategien zur Bekämpfung von parasitären Würmern

08.12.2017 | Veranstaltungen

Hohe Heilungschancen bei Lymphomen im Kindesalter

07.12.2017 | Veranstaltungen

Der Roboter im Pflegeheim – bald Wirklichkeit?

05.12.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

E-Mobilität: Neues Hybridspeicherkonzept soll Reichweite und Leistung erhöhen

12.12.2017 | Energie und Elektrotechnik

Wie Brände die Tundra langfristig verändern

12.12.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Gefäßregeneration: Wie sich Wunden schließen

12.12.2017 | Medizin Gesundheit