Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Janusköpfige Zwerge

16.11.2007
Neue Methode zur Herstellung definierter Mikropartikel mit dreidimensionalen Nanomustern

Winzige Teilchen in definierten Größen und Formen, mit speziellen regelmäßigen Mustern versehen, zwei- oder dreidimensional und im Mikro- und Nanomaßstab - viele Wissenschaftler arbeiten fieberhaft an der Entwicklung verlässlicher, aber einfacher Herstellmethoden für solche Gebilde.

Nicht von ungefähr, denn die Winzlinge haben unzählige Anwendungen in der modernen Technik, die von diagnostischen Systemen über die Züchtung künstlicher Gewebe bis zur verbesserten Datenspeicherung reichen. Ein Team um Edwin L. Thomas und Patrick S. Doyle vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge, USA, hat nun eine neue Methode für die Hochdurchsatzsynthese dreidimensional gemusterter Polymerpartikel mit morphologischen Merkmalen im Submikrometerbereich entwickelt.

Wie in der Zeitschrift Angewandte Chemie beschrieben, gelingt es mit Hilfe dieser so genannten Stop-Flow-Interferenzlithographie sogar, Janus-Partikel herzustellen, Mikro-Teilchen mit zwei chemisch unterschiedlichen Hemisphären.

"Unsere neue Methode ist eine Kombination aus Phasenmasken-Interferenzlithographie und Mikrofluidlithographie, deren jeweilige Stärken sie vereinigt," erklären die Wissenschaftler. Flüssige Vorstufen eines durch Licht vernetzbaren Polymers werden dabei in ein Mikrofluid-System (ein System aus wenige Mikrometer breiten Kanälchen) eingeleitet, dessen Boden aus einer so genannten Phasenmaske mit periodischer Oberflächenstruktur besteht. Bestrahlt wird die Anordnung durch eine Transparenzmaske, die die Form der entstehenden Partikel bestimmt, in einem Testbeispiel Dreiecken mit 60 µm Seitenlänge.

Treten nun die parallelen Lichtstrahlen durch die streng periodische Oberflächenstruktur der Phasenmaske, entsteht eine komplexe dreidimensionale Verteilung der Lichtintensität in der Flüssigkeit (Interferenz). In Regionen hoher Lichtintensität quervernetzen die Polymervorstufen in Form dreidimensionaler Strukturen zu einem festen Hydrogel. Den Forschern gelang es auf diese Weise, den dreieckigen Partikeln eine noppige, gitterartige Struktur zu verleihen.

Da die Methode kontinuierlich arbeitet, lässt sich ein sehr hoher Durchsatz erreichen: Flüssigkeit wird eingeleitet und polymerisiert zu Partikeln, die sofort ausgespült werden, wenn die nächste Flüssigkeitsportion nachfließt - in Zeitspannen unterhalb einer Sekunde. Anders als bei anderen Techniken muss die Flüssigkeit nicht zuvor als gleichmäßige Schicht auf einen Träger aufgebracht und dann schrittweise entwickelt werden.

Zudem kann man in einem Mikrokanal zwei verschiedene Flüssigkeiten nebeneinander fließen lassen, ohne dass diese sich vermischen. Wird die Transparenzmaske so justiert, dass das Licht einen Bereich um die Grenze zwischen den Flüssigkeiten bestrahlt, entstehen Janus-Partikel mit zwei chemisch unterschiedlichen Hemisphären.

Angewandte Chemie: Presseinfo 46/2007

Autor: Edwin L. Thomas, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge (USA), http://eltweb.mit.edu/html/ELT/contact.html

Angewandte Chemie 2007, 119, No. 47, 9185-9189, doi: 10.1002/ange.200703525

Angewandte Chemie, Postfach 101161, 69495 Weinheim, Germany

Dr. Renate Hoer | idw
Weitere Informationen:
http://presse.angewandte.de
http://eltweb.mit.edu/html/ELT/contact.html

Weitere Berichte zu: Flüssigkeit Partikel Transparenzmaske

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Neurobiologie - Die Chemie der Erinnerung
21.11.2017 | Ludwig-Maximilians-Universität München

nachricht Diabetes: Immunsystem kann Insulin regulieren
21.11.2017 | Universität Basel

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: Kleine Strukturen – große Wirkung

Innovative Schutzschicht für geringen Verbrauch künftiger Rolls-Royce Flugtriebwerke entwickelt

Gemeinsam mit Rolls-Royce Deutschland hat das Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS im Rahmen von zwei Vorhaben aus dem...

Im Focus: Nanoparticles help with malaria diagnosis – new rapid test in development

The WHO reports an estimated 429,000 malaria deaths each year. The disease mostly affects tropical and subtropical regions and in particular the African continent. The Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC teamed up with the Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology IME and the Institute of Tropical Medicine at the University of Tübingen for a new test method to detect malaria parasites in blood. The idea of the research project “NanoFRET” is to develop a highly sensitive and reliable rapid diagnostic test so that patient treatment can begin as early as possible.

Malaria is caused by parasites transmitted by mosquito bite. The most dangerous form of malaria is malaria tropica. Left untreated, it is fatal in most cases....

Im Focus: Transparente Beschichtung für Alltagsanwendungen

Sport- und Outdoorbekleidung, die Wasser und Schmutz abweist, oder Windschutzscheiben, an denen kein Wasser kondensiert – viele alltägliche Produkte können von stark wasserabweisenden Beschichtungen profitieren. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) haben Forscher um Dr. Bastian E. Rapp einen Werkstoff für solche Beschichtungen entwickelt, der sowohl transparent als auch abriebfest ist: „Fluoropor“, einen fluorierten Polymerschaum mit durchgehender Nano-/Mikrostruktur. Sie stellen ihn in Nature Scientific Reports vor. (DOI: 10.1038/s41598-017-15287-8)

In der Natur ist das Phänomen vor allem bei Lotuspflanzen bekannt: Wassertropfen perlen von der Blattoberfläche einfach ab. Diesen Lotuseffekt ahmen...

Im Focus: Ultrakalte chemische Prozesse: Physikern gelingt beispiellose Vermessung auf Quantenniveau

Wissenschaftler um den Ulmer Physikprofessor Johannes Hecker Denschlag haben chemische Prozesse mit einer beispiellosen Auflösung auf Quantenniveau vermessen. Bei ihrer wissenschaftlichen Arbeit kombinierten die Forscher Theorie und Experiment und können so erstmals die Produktzustandsverteilung über alle Quantenzustände hinweg - unmittelbar nach der Molekülbildung - nachvollziehen. Die Forscher haben ihre Erkenntnisse in der renommierten Fachzeitschrift "Science" publiziert. Durch die Ergebnisse wird ein tieferes Verständnis zunehmend komplexer chemischer Reaktionen möglich, das zukünftig genutzt werden kann, um Reaktionsprozesse auf Quantenniveau zu steuern.

Einer deutsch-amerikanischen Forschergruppe ist es gelungen, chemische Prozesse mit einer nie dagewesenen Auflösung auf Quantenniveau zu vermessen. Dadurch...

Im Focus: Leoniden 2017: Sternschnuppen im Anflug?

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde und des Hauses der Astronomie in Heidelberg

Die Sternschnuppen der Leoniden sind in diesem Jahr gut zu beobachten, da kein Mondlicht stört. Experten sagen für die Nächte vom 16. auf den 17. und vom 17....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Tagung widmet sich dem Thema Autonomes Fahren

21.11.2017 | Veranstaltungen

Neues Elektro-Forschungsfahrzeug am Institut für Mikroelektronische Systeme

21.11.2017 | Veranstaltungen

Raumfahrtkolloquium: Technologien für die Raumfahrt von morgen

21.11.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Wasserkühlung für die Erdkruste - Meerwasser dringt deutlich tiefer ein

21.11.2017 | Geowissenschaften

Eine Nano-Uhr mit präzisen Zeigern

21.11.2017 | Physik Astronomie

Zentraler Schalter

21.11.2017 | Biowissenschaften Chemie