Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Maßgeschneiderte Nanopartikel

17.05.2006

Werden Nanopartikel »veredelt«, können sie bestimmte Moleküle an sich binden und von anderen Stoffen abtrennen. Damit das selektiv geschieht, schneidert das Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Verfahrenstechnik IGB in Stuttgart Nanopartikel nach Maß. Auf der Messe Achema (15. bis 19. Mai in Frankfurt) ist ein Modell eines molekular geprägten Nanopartikels und eine Membran aus NanoMIPs zu sehen.

Moleküle aus Gemischen abzutrennen, ist eine Schlüsselaufgabe bei allen biotechnologischen und chemischen Prozessen in der Industrie. Die gewünschten Stoffe sollen möglichst rein hergestellt werden. Ist dies nicht möglich, müssen störende Begleitstoffe entfernt werden. Das gelingt den Wissenschaftlern mit »NanoMIPs«: »Wir stellen Nanopartikel mit molekularen Abdrücken her«, sagt PD Dr. Günter Tovar vom IGB. »Diese dienen dazu, bestimmte Moleküle zu erkennen und an sich zu binden. Je nach Fragestellung können wir geeignete Nanopartikel herstellen, beispielsweise für die Proteinaufreinigung oder auch, um störende Gerüche aus einem Produkt zu entfernen. « Die Nanopartikel funktionieren dabei wie biologische Rezeptoren nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip, das abzutrennende Molekül passt also genau »in die Prägung« des Nanopartikels.

... mehr zu:
»Membran »Molekül »Nanopartikel »Tovar

Während bei den meisten gängigen Herstellungsmethoden die Moleküle erst am Schluss zu unregelmäßig geformten Mikroteilchen gemahlen werden, geht das IGB einen anderen Weg. »Wir stellen die kugelförmigen Nanoteilchen synthetisch her und erhalten diese direkt durch eine Miniemulsionspolymerisation«, erklärt Tovar. »In einem 1:1-Kopierprozess wird die Monomermischung in Gegenwart der Prägemoleküle polymerisiert.« Die Nanotröpfchen erhalten die Wissenschaftler mit Ultraschall oder hohem Druck.

Die Nanopartikel haben eine Größe von 100 bis 300 Nanometern. Sie sind als Pulver, als Kolloidlösung, als Oberflächenbeschichtung oder in Form einer Membran herstellbar. »Unsere Kompositmembranen bestehen aus zwei Standardschichten. Dazwischen liegt das Herzstück aus geprägten Nanopartikeln, das die abzutrennende Substanz erkennt und zurückhält, während das Stoffgemisch die Membran durchströmt«, beschreibt Dr. Carmen Gruber-Traub das Prinzip. Anschließend werden die gebundenen Stoffe in einem weiteren Verfahren wieder aus der Membran gelöst und gewonnen. Da die Nanopartikel einerseits winzig klein sind, andererseits aber eine große spezifische Oberfläche von etwa 80 Quadratmetern je Gramm haben, erreichen die Forscher auch bei mikroskopisch dünnen Schichten hohe Trennleistungen.

Die Volumen- und Massenströme durch die Membran, Temperatur und Druck während der Membranherstellung und während der Trennvorgänge erfassen der Messaufbau und Simulationsrechnungen. Diese Daten dienen den Wissenschaftlern dazu, in Zukunft immer wieder neue Trennmembranen zu modellieren und zu konzipieren

Dr. Claudia Vorbeck | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.igb.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Membran Molekül Nanopartikel Tovar

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht IFAT 2018: Phosphorgewinnung aus Klärschlamm und andere regionale Nutzungskonzepte für Biomassen
26.04.2018 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

nachricht Auswerte-Elektronik QUADRA-CHEK 2000 von HEIDENHAIN: Zuverlässig und einfach messen
20.04.2018 | DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Why we need erasable MRI scans

New technology could allow an MRI contrast agent to 'blink off,' helping doctors diagnose disease

Magnetic resonance imaging, or MRI, is a widely used medical tool for taking pictures of the insides of our body. One way to make MRI scans easier to read is...

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz »Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen« | 27. & 28.04.2018 ZKM | Karlsruhe

26.04.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zur Marktentwicklung von Gigabitnetzen in Deutschland

26.04.2018 | Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

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

Weltrekord an der Uni Paderborn: Optische Datenübertragung mit 128 Gigabits pro Sekunde

26.04.2018 | Informationstechnologie

Multifunktionaler Mikroschwimmer transportiert Fracht und zerstört sich selbst

26.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Berner Mars-Kamera liefert erste farbige Bilder vom Mars

26.04.2018 | Physik Astronomie

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