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 Metamaterials Shine Bright as New Terahertz Source
24.04.2015 | Department of Energy, Office of Science

nachricht Connecting Three Atomic Layers Puts Semiconducting Science on Its Edge
24.04.2015 | Department of Energy, Office of 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: Elektromobilität: Ultraleichtes Kraftpaket für das elektrische Fliegen

Siemens hat einen einzigartigen Elektromotor entwickelt, der hohe Leistung mit einem minimalen Gewicht kombiniert. Durch konsequente Optimierung aller Komponenten stellt der neue Antrieb in seiner Klasse einen Weltrekord beim Leistungsgewicht auf. Dadurch kommt der routinemäßige Einsatz von elektrisch angetriebenen Flugzeugen oder Helikoptern einen großen Schritt näher.

Manchmal lässt sich eine technische Revolution ganz knapp in einer einzigen Zahl zusammenfassen. In diesem Fall lautet sie: fünf Kilowatt pro Kilogramm – das...

Im Focus: Fast and Accurate 3-D Imaging Technique to Track Optically-Trapped Particles

KAIST researchers published an article on the development of a novel technique to precisely track the 3-D positions of optically-trapped particles having complicated geometry in high speed in the April 2015 issue of Optica.

Daejeon, Republic of Korea, April 23, 2015--Optical tweezers have been used as an invaluable tool for exerting micro-scale force on microscopic particles and...

Im Focus: Von Innen nach Außen: Rätsel der galaktischen Scheiben gelöst

Ein Team von Astronomen unter der Leitung von Ivan Minchev, Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam (AIP), hat mithilfe hochmoderner theoretischer Modelle das Rätsel um die Entwicklung der Galaxienscheiben gelöst. Die jetzt veröffentlichte Studie zeigt, dass sich Sternpopulationen gleichen Alters durch Galaxienkollisionen nach außen hin ausweiten. Ähnlich wie die Blüten einer Rose reichern sich diese Populationen schichtweise in der Galaxie an und formen so allmählich die dicke Scheibe.

„Wir können nun zum ersten Mal zeigen, dass dicke Scheiben nicht nur aus alten Sterngenerationen bestehen, sondern – in einem größeren Abstand zum...

Im Focus: NOAA, Tulane identify second possible specimen of 'pocket shark' ever found

Pocket sharks are among the world's rarest finds

A very small and rare species of shark is swimming its way through scientific literature. But don't worry, the chances of this inches-long vertebrate biting...

Im Focus: Morbus Crohn: neuer Entstehungsmechanismus entschlüsselt

Bakteriengemeinschaften verursachen Darmentzündung

Morbus Crohn zählt zu den chronisch-entzündlichen Darmerkrankungen (CED). Bei der Krankheit spielt die genetische Veranlagung eine Rolle - und offenbar auch...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Internationale Familienunternehmensforschung

24.04.2015 | Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie am 29. April 2015

24.04.2015 | Veranstaltungen

Wirtschaftsempfang 2015: WissensRÄUME

24.04.2015 | Veranstaltungen

 
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Simulation und virtuelle Welten: Virtueller Messerundgang mit dem Smartphone

24.04.2015 | Informationstechnologie

Elektromobilität: Ultraleichtes Kraftpaket für das elektrische Fliegen

24.04.2015 | Energie und Elektrotechnik

Siemens integriert Sitop-Stromversorgung in Prozessleitsystem Simatic PCS 7

24.04.2015 | Messenachrichten