Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nanopartikel des Edelmetalls verhalten sich anders als die seiner nahen Verwandten

11.10.2004


"Gold fasziniert Menschen seit dem Altertum", lautet ein dröger Einstieg in wissenschaftliche Arbeiten. Dass es dennoch Überraschungen gibt, zeigt eine vor kurzem erschienene Publikation: Nanopartikel des Edelmetalls verhalten sich anders als die seiner nahen Verwandten.


Berechnete Cluster aus jeweils 55 Atomen. Während Silber (links) einen regulären ikosaederförmigen Kristall bildet, verhält sich Gold eher konfus. © Fraunhofer IWM



Ein Argument in der derzeit grassierenden "Nanodebatte" lautet: Partikel mit Durchmessern deutlich unter einem Mikrometer verhalten sich anders als größere - mitunter seien sie toxisch. Müller und Bäcker etwa wissen das seit geraumer Zeit. Getreidekörner sind harmlos. Jedoch kann der langjährige Umgang mit Mehl immerhin eine Berufskrankheit hervorrufen, die der Volksmund Bäckerasthma nennt. Ein anderes Beispiel ist Gold: Im Mesokosmos des Menschen erscheint es gelb glänzend, während Vertreter des Superzwergenreichs (griechisch nanos = Zwerg) rot sehen würden. Goldrubinglas färbt sich erst durch feinverteilte Partikel des Edelmetalls tiefrot. Materialforscher fanden kürzlich: Gold verhält sich in Clustern aus wenigen Atomen deutlich anders als seine Nachbarn im Periodensystem Silber, Kupfer, Palladium oder Platin. Während letztere eine kristalline Ordnung anstreben, bleibt Gold ohne erkennbare Struktur. Die Ergebnisse, die Ende August im Fachblatt Physical Review Letters publiziert wurden (Volume 93, No. 9), dürften auch für Katalyseforscher interessant sein. Immerhin lautet eine ihrer zentralen Fragen: Wie beeinflussen Kristallinität und Größe der oft eingesetzten Edelmetallpartikel Verlauf und Geschwindigkeit chemischer Reaktionen?

... mehr zu:
»Atom »Cluster »Edelmetall »Nanopartikel


Solche Ergebnisse produzieren Forscher heute verstärkt durch Simulationsrechnungen im Computer. Hier jedoch startete die Fachwelt quasi eine umgekehrte Nanodebatte: Ein einzelnes Atom und sein Verhalten kann quantenmechanisch recht gut berechnet werden. Je größer ein Aggregat oder Molekül wird, desto mehr weichen die Voraussagen allerdings von den experimentellen Befunden ab. "Wir untersuchten Cluster aus 55 Atomen und konnten die amorphe Struktur photoelektronenspektroskopisch bestätigen", betont Mitautor Michael Moseler vom Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM. "Derzeit ist unsere Gruppe als einzige in der Lage, Cluster mit bis zu tausend Goldatomen verlässlich zu berechnen."

Aus dem gefundenen eigentümlichen Verhalten von Gold erwachsen womöglich Konsequenzen für die Mikroelektronik. Je kleiner die Schaltungen werden, desto dünner die Drähte, mit denen sie verbunden sind. Materialgrößen wie Festigkeit oder elektrische Leitfähigkeit sind jedoch nicht auf beliebig kleine Abmessungen extrapolierbar. Weitere Bereiche sind Genetik und Proteinforschung. Hier werden Goldcluster oft genutzt, um Biomoleküle zu markieren. Art und Stärke der Bindung zu ihnen hängen jedoch auch davon ab, wie sich die Atome des preziosen Metalls untereinander "vertragen".

Ansprechpartner:
Dr. Michael Moseler
Telefon: 07 61 / 51 42-3 32, Fax: -1 10, michael.moseler@iwm.fraunhofer.de

Dr. Johannes Ehrlenspiel | idw
Weitere Informationen:
http://www.iwm.fraunhofer.de/arbeitsgebiet/lb/lbf_m.html
http://www.fraunhofer.de

Weitere Berichte zu: Atom Cluster Edelmetall Nanopartikel

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Vermeintlich junger Stern entpuppt sich als galaktischer Greis
16.01.2017 | Ruhr-Universität Bochum

nachricht Laser-Metronom ermöglicht Rekord-Synchronisation
12.01.2017 | Deutsches Elektronen-Synchrotron DESY

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Im Focus: Mit Bindfaden und Schere - die Chromosomenverteilung in der Meiose

Was einmal fest verbunden war sollte nicht getrennt werden? Nicht so in der Meiose, der Zellteilung in der Gameten, Spermien und Eizellen entstehen. Am Anfang der Meiose hält der ringförmige Proteinkomplex Kohäsin die Chromosomenstränge, auf denen die Bauanleitung des Körpers gespeichert ist, zusammen wie ein Bindfaden. Damit am Ende jede Eizelle und jedes Spermium nur einen Chromosomensatz erhält, müssen die Bindfäden aufgeschnitten werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie zeigen in der Bäckerhefe wie ein auch im Menschen vorkommendes Kinase-Enzym das Aufschneiden der Kohäsinringe kontrolliert und mit dem Austritt aus der Meiose und der Gametenbildung koordiniert.

Warum sehen Kinder eigentlich ihren Eltern ähnlich? Die meisten Zellen unseres Körpers sind diploid, d.h. sie besitzen zwei Kopien von jedem Chromosom – eine...

Im Focus: Der Klang des Ozeans

Umfassende Langzeitstudie zur Geräuschkulisse im Südpolarmeer veröffentlicht

Fast drei Jahre lang haben AWI-Wissenschaftler mit Unterwasser-Mikrofonen in das Südpolarmeer hineingehorcht und einen „Chor“ aus Walen und Robben vernommen....

Im Focus: Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

14. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

12.01.2017 | Veranstaltungen

Leipziger Biogas-Fachgespräch lädt zum "Branchengespräch Biogas2020+" nach Nossen

11.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltweit erste Solarstraße in Frankreich eingeweiht

16.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Vermeintlich junger Stern entpuppt sich als galaktischer Greis

16.01.2017 | Physik Astronomie