Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Durchbruch bei Erforschung neuer Mikroskopietechnik gelungen

07.03.2012
Zwei Doktoranden der Universität Leipzig ist ein Durchbruch bei der Erforschung neuartiger Mikroskopietechnik gelungen.

Markus Selmke und Marco Braun von der Forschergruppe 877 der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) bzw. der Graduiertenschule BuildMoNa haben die Grundlagen für das Aufspüren sogenannter heißer Nanoteilchen gelegt. Ihre neue Mikroskopietechnik ermöglicht es, winzige Nanoteilchen unterhalb der optischen Auflösungsgrenze sichtbar zu machen, indem man sie mit einem Laser leicht aufheizt. In dem umgebenden Material entsteht dabei eine Art Fata Morgana, die dann mit Hilfe eines zweiten Lasers genau verfolgt werden kann.


Erhitzte Goldpartikel unter dem Mikroskop - Abbildung: Markus Selmke

Diese sogenannte photothermische Mikroskopie an einzelnen Goldnanopartikeln eröffnet ein weites Feld neuer Anwendungen von der Chemie, über die optische Datenverarbeitung bis hin zur Tumortherapie. Die beiden Doktoranden haben ihre Forschungsergebnisse in dem renommierten Journal "ACS Nano" veröffentlicht.

Die photothermische Mikroskopie nutzt kleinste Mengen an Wärme, die einzelne Moleküle oder Nanopartikel nach der Absorption von Licht an ihre Umgebung abgeben. "Die Wärme erzeugt eine winzige Linse, eine Nanolinse, wie wir durch unsere Messungen und den Vergleich mit einer von uns entwickelten präzisen Theorie nachgewiesen haben", erläutert Markus Selmke.

Den Forschern ist es damit nicht nur möglich, einzelne absorbierende Nanopartikel genau in ihren optischen Eigenschaften zu vermessen, sie können vielmehr auch die Temperaturerhöhung in der Umgebung der Partikel genau kontrollieren. "Damit wissen wir, wie sich gezielt Materialien auf wenigen Nanometern thermisch verändern lassen oder wie wir kleinste Partikel und Moleküle mit Hilfe von Wärme vorantreiben können", erklärt Braun. Das funktioniere so ähnlich wie bei der bekannten Lichtmühle.

Braun ist Doktorand der Graduiertenschule BuildMoNa und beschäftigt sich mit der Anwendung dieser Nanoheizquellen für Molekülfallen.

Selmke arbeitet an einem Projekt innerhalb der sächsischen Forschergruppe 877, die seit dem vergangenen Jahr von der DFG für weitere drei Jahre gefördert wird. "Beide Doktoranden haben sich wunderbar ergänzt und so Theorie und Experiment mit unglaublicher Genauigkeit zusammengeführt", sagt Prof. Cichos vom Institut für Experimentelle Physik I. Er ist Sprecher der Forschergruppe. Eine zweite Publikation zu diesem Thema sei bereits von dem Fachblatt "Optics Express" zur Veröffentlichung angenommen worden. Die Forscher hoffen, damit dem noch jungen innovativen Forschungsgebiet der "Heißen Nanopartikel und Nanostrukturen" einen entscheidenden Anschub gegeben zu haben.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Frank Cichos
Abteilung Molekulare Nanophotonik Universität Leipzig
Telefon: +49 341 97-32571
E-Mail: cichos@physik.uni-leipzig.de

Susann Huster | Universität Leipzig
Weitere Informationen:
http://www.uni-leipzig.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Internationales Forscherteam entdeckt kohärenten Lichtverstärkungsprozess in Laser-angeregtem Glas
25.09.2017 | Universität Kassel

nachricht Kleinste Teilchen aus fernen Galaxien!
22.09.2017 | Bergische Universität Wuppertal

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: LaserTAB: Effizientere und präzisere Kontakte dank Roboter-Kollaboration

Auf der diesjährigen productronica in München stellt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT das Laser-Based Tape-Automated Bonding, kurz LaserTAB, vor: Die Aachener Experten zeigen, wie sich dank neuer Optik und Roboter-Unterstützung Batteriezellen und Leistungselektronik effizienter und präziser als bisher lasermikroschweißen lassen.

Auf eine geschickte Kombination von Roboter-Einsatz, Laserscanner mit selbstentwickelter neuer Optik und Prozessüberwachung setzt das Fraunhofer ILT aus Aachen.

Im Focus: LaserTAB: More efficient and precise contacts thanks to human-robot collaboration

At the productronica trade fair in Munich this November, the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT will be presenting Laser-Based Tape-Automated Bonding, LaserTAB for short. The experts from Aachen will be demonstrating how new battery cells and power electronics can be micro-welded more efficiently and precisely than ever before thanks to new optics and robot support.

Fraunhofer ILT from Aachen relies on a clever combination of robotics and a laser scanner with new optics as well as process monitoring, which it has developed...

Im Focus: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Legionellen? Nein danke!

25.09.2017 | Veranstaltungen

Posterblitz und neue Planeten

25.09.2017 | Veranstaltungen

Hochschule Karlsruhe richtet internationale Konferenz mit Schwerpunkt Informatik aus

25.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Legionellen? Nein danke!

25.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Hochvolt-Lösungen für die nächste Fahrzeuggeneration!

25.09.2017 | Seminare Workshops

Seminar zum 3D-Drucken am Direct Manufacturing Center am

25.09.2017 | Seminare Workshops