Lichtkristalle im Eigenbau

Elektronen-mikroskopische Aufnahme eines selbst angeordneten photonischen Kristalls. Das kleine Bild zeigt Dispersionen verschiedener leuchtender Nano-Partikel in einem Lösungsmittel unter ultraviolettem (UV) Licht.<br><br>Foto: Alexander Kühne, RWTH Aachen<br>

Sie sind neu, bestens organisiert, winzig und können eine Revolution auslösen – eine Revolution in der Herstellung von Lasern, Filtern und Konvertern.

Die „MoDiCoPPs“ (Monodisperse conjugated polymer particles) sind exakt gleich große, winzige, fluoreszierende Polymerkugeln, die sich selbst zu geordneten Strukturen zusammenbauen, Licht reflektieren und selbst Licht erzeugen.

Die direkte chemische Synthese solcher nanometer-großen Polymerkugeln war bislang nicht möglich. Jetzt ist drei Nachwuchswissenschaftlern der Universitäten RWTH Aachen, TU Dresden und Wageningen in den Niederlanden die Herstellung dieser neuartigen Materialien gelungen. Die „MoDiCoPPs“ haben das Potenzial, in Zukunft sich selbst anordnende optische Bauteile wie Laser und Filter möglich zu machen. Die Ergebnisse von Alexander Kühne (RWTH Aachen), Malte Gather (TU Dresden) und Joris Sprakel (Wageningen) wurden heute, 25. 09.2012, in der renommierten Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.

Die Möglichkeiten der technischen Anwendung sind vielfältig und weitereichend: Bislang werden z.B. Filter mit aufwendigen Nanostrukturierungsmethoden erzeugt, wie sie in der Computerchip- und -prozessorenherstellung üblich sind. Darauf könnte wegen der Selbstanordnung der Partikel in Zukunft verzichtet werden. Da die Polymerkugeln Licht abgeben und sich selbst zu aktiven photonischen Kristallen anordnen, hoffen die Forscher, in Zukunft optische Bauteile wie Filter, Konverter oder sogar Laser mit Hilfe einfacher Drucktechniken herstellen zu können.

Die „MoDiCoPPs“ haben einen Durchmesser von einigen hundert Nanometern, was im Bereich der Wellenlänge des sichtbaren Lichts liegt. Die Kugeln bestehen aus einer speziellen Materialklasse, den sogenannten konjugierten Polymeren, die unter Beleuchtung mit UV-Licht in verschiedenen Farben leuchten. Werden die Kugeln aus einer Flüssigkeit auf ein Substrat aufgebracht, ordnen sich die kleinen Kugeln automatisch zu hoch geordneten Strukturen, sogenannten photonischen Kristallen, an. Wegen der Größe der Partikel und der geordneten Struktur treten photonische Kristalle in Wechselwirkung mit Licht und werden so zu Filtern für eine bestimmte Lichtfarbe. Das Material kann somit bestimmte Farben aus natürlichem Licht herausfiltern und andere Farben verstärken.

Hinweis: Sobald der Beitrag in Nature Communications veröffentlicht ist, ist er unter http://www.nature.com/doifinder/10.1038/ncomms2085 erreichbar.

Informationen für Journalisten:
Jun.-Prof. Dr. Malte C. Gather
T +49 (0)351 463-34389, F +49 (0)351 463-37065
malte.gather@iapp.de

Media Contact

Kim-Astrid Magister idw

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie

Von grundlegenden Gesetzen der Natur, ihre elementaren Bausteine und deren Wechselwirkungen, den Eigenschaften und dem Verhalten von Materie über Felder in Raum und Zeit bis hin zur Struktur von Raum und Zeit selbst.

Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Berichte und Artikel, unter anderem zu den Teilbereichen: Astrophysik, Lasertechnologie, Kernphysik, Quantenphysik, Nanotechnologie, Teilchenphysik, Festkörperphysik, Mars, Venus, und Hubble.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Evolutionäre Ursprünge des Appetits

Kieler Forschungsteam zeigt am Beispiel des Süßwasserpolypen Hydra, wie schon Lebewesen mit sehr einfachen Nervensystemen die komplexe Koordination des Sättigungsgefühls und damit zusammenhängende Verhaltensweisen regulieren. Im Laufe der Evolution haben…

Österreichischer Minisatellit OPS-SAT verglüht nach erfolgreicher Mission

Viereinhalb Jahre lang fungierte der an der TU Graz gebaute Nanosatellit als fliegendes Labor im All, um missionskritische Software, Betriebskonzepte und neue Technologien zu erproben. Am 18. Dezember 2019 war…

Ein Pilz verwandelt Zellulose direkt in neuartige Plattformchemikalie

Ein neues Verfahren zur Massenproduktion von erythro- Isozitronensäure aus Abfällen könnte die Substanz zukünftig für die Industrie interessant machen. Der Pilz Talaromyces verruculosus kann die vom Markt bisher wenig beachtete…

Partner & Förderer