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 Game-changing finding pushes 3D-printing to the molecular limit
20.06.2018 | University of Nottingham

nachricht Creating a new composite fuel for new-generation fast reactors
20.06.2018 | Lobachevsky University

All articles from Materials Sciences >>>

The most recent press releases about innovation >>>

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

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Im Focus: Revolution der Rohre

Forscher*innen des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg lassen Rohrleitungen, Schläuchen oder Behältern in Zukunft regelrecht Ohren wachsen. Sie entwickelten ein innovatives akustisches Messverfahren, um Ablagerungen in Rohren frühzeitig zu erkennen.

Rückstände in Abflussleitungen führen meist zu unerfreulichen Folgen. Ein besonderes Gefährdungspotential birgt der Biofilm – eine Schleimschicht, in der...

Im Focus: Überdosis Calcium

Nanokristalle beeinflussen die Differenzierung von Stammzellen während der Knochenbildung

Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Universitäten Freiburg und Basel haben einen Hauptschalter für die Regeneration von Knochengewebe identifiziert....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Der “Stein von Rosetta” für aktive Galaxienkerne entschlüsselt

21.06.2018 | Physik Astronomie

Schneller und sicherer Fliegen

21.06.2018 | Informationstechnologie

Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

21.06.2018 | Innovative Produkte

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics