Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Weltweit schnellster Laser für hochreine Nanopartikel

15.09.2015

Seine Pulse setzt er mit hoher Energie, ultrakurz und rasend schnell: Der neue Pikosekundenlaser vom Center for Nanointegration (CENIDE) der Universität Duisburg-Essen (UDE) ist eine Spezialentwicklung, um hochreine Nanopartikel in großen Mengen herzustellen – etwa für Katalysatoren oder zur Krebstherapie. Es gilt weltweit als das leistungsstärkste und schnellste Lasersystem zur Herstellung von Nanopartikeln; eingeweiht wird es am 30. September beim Themenabend Materialien für die Photonik.

Hochreine Nanopartikel sind ideal für Anwendungen in High-Tech-Systemen oder in der Medizin. Denn ihre Oberflächen sind frei von Ablagerungen und Verunreinigungen. Bislang werden die Partikel jedoch nicht breit eingesetzt, weil klassische Laser nur einige Milligramm pro Stunde produzieren können.


Pikosekundenlaser/AG Barcikowski

CENIDE

Das neue System von Prof. Dr.-Ing. Stephan Barcikowski leistet hingegen Erstaunliches: Gerade einmal zwei Pikosekunden dauern seine Pulse, das sind 0,000.000.000.002 Sekunden. So schafft der neue Laser über 40 Millionen Pulse in einer Sekunde, und das über einen längeren Zeitraum. Die Methode ist sehr produktiv und eignet sich auch für hitzeempfindliche Biomoleküle. Denn trotz der enormen Energie erwärmt sich das Material kaum.

Unglaublich schnell und präzise arbeitet der Laserstrahl: Mit etwa 1.800 km/h rast er gleichmäßig über das Plättchen, das in einer Flüssigkeit liegt, und sprengt winzigste Partikel heraus. Dabei passiert das, was bei jeder Laserablation auftritt:

Um den Einschlag bildet sich eine Kavitationsblase aus Dampf. Sie würde den nächsten Schuss abfangen, träfe er auf die gleiche Stelle. Um das zu verhindern, hat das neue Gerät ein ausgeklügeltes Spiegelsystem: Es setzt jeden Puls neben den anderen, immer um das Zwanzigfache des eigenen Durchmessers entfernt.

„Dieses maßgeschneiderte System verbessert unsere Ausbeute an reinen Nanopartikeln deutlich“, freut sich der Chemiker Stephan Barcikowski. „Einige Gramm pro Stunde können wir nun herstellen. Die Kombination ultrakurze Pulse bei hoher mittlerer Leistung und die große Geschwindigkeit des Laserstrahls ist einmalig.“

UDE-Wissenschaftler und externe Kooperationspartner können das Gerät für ihre Forschung zu nutzen. Denn aus den Laborergebnissen sollen praktische Anwendungen entstehen. Denkbar ist vieles – beispielsweise zentrale Venenkatheter, die mit antibakteriell wirkenden Silbernanopartikeln beschichtet sind oder auch Nanostrukturen, die gezielt Wirkstoffe in Tumore einbringen bis hin zu Katalysatoren mit hochleistungsfähigem Nanomaterial.

Erstmals vorgestellt wird der Laser während des Themenabends „Materialien für die Photonik“ am 30. September im Hörsaalzentrum R14 am Campus Essen. Eine Anmeldung ist erforderlich.

Weitere Informationen:
http://www.nmwp-portal.de/events/event/view/2535/thementag-materialien-fur-die-p...
Prof. Dr. Stephan Barcikowski, Tel. 0201/183-3150, Technische Chemie I, stephan.barcikowski@uni-due.de

Redaktion: Steffi Nickol, Tel. 0203 379-8177, steffi.nickol@uni-due.de

Beate Kostka | idw - Informationsdienst Wissenschaft
Weitere Informationen:
http://www.uni-duisburg-essen.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Fachhochschule Südwestfalen entwickelt innovative Zinklamellenbeschichtung
13.07.2018 | Fachhochschule Südwestfalen

nachricht 3D-Druck: Stützstrukturen verhindern Schwingungen bei der Nachbearbeitung dünnwandiger Bauteile
12.07.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Im Focus: First evidence on the source of extragalactic particles

For the first time ever, scientists have determined the cosmic origin of highest-energy neutrinos. A research group led by IceCube scientist Elisa Resconi, spokesperson of the Collaborative Research Center SFB1258 at the Technical University of Munich (TUM), provides an important piece of evidence that the particles detected by the IceCube neutrino telescope at the South Pole originate from a galaxy four billion light-years away from Earth.

To rule out other origins with certainty, the team led by neutrino physicist Elisa Resconi from the Technical University of Munich and multi-wavelength...

Im Focus: Magnetische Wirbel: Erstmals zwei magnetische Skyrmionenphasen in einem Material entdeckt

Erstmals entdeckte ein Forscherteam in einem Material zwei unabhängige Phasen mit magnetischen Wirbeln, sogenannten Skyrmionen. Die Physiker der Technischen Universitäten München und Dresden sowie von der Universität zu Köln können damit die Eigenschaften dieser für Grundlagenforschung und Anwendungen gleichermaßen interessanten Magnetstrukturen noch eingehender erforschen.

Strudel kennt jeder aus der Badewanne: Wenn das Wasser abgelassen wird, bilden sie sich kreisförmig um den Abfluss. Solche Wirbel sind im Allgemeinen sehr...

Im Focus: Neue Steuerung der Zellteilung entdeckt

Wenn eine Zelle sich teilt, werden sämtliche ihrer Bestandteile gleichmässig auf die Tochterzellen verteilt. UZH-Forschende haben nun ein Enzym identifiziert, das sicherstellt, dass auch Zellbestandteile ohne Membran korrekt aufgeteilt werden. Ihre Entdeckung eröffnet neue Möglichkeiten für die Behandlung von Krebs, neurodegenerative Krankheiten, Alterungsprozessen und Virusinfektionen.

Man kennt es aus der Küche: Werden Aceto balsamico und Olivenöl miteinander vermischt, trennen sich die beiden Flüssigkeiten. Runde Essigtropfen formen sich,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

Conference on Laser Polishing – LaP: Feintuning für Oberflächen

12.07.2018 | Veranstaltungen

Materialien für eine Nachhaltige Wasserwirtschaft – MachWas-Konferenz in Frankfurt am Main

11.07.2018 | Veranstaltungen

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

Vertikales Begrünungssystem Biolit Vertical Green<sup>®</sup> auf Landesgartenschau Würzburg

16.07.2018 | Architektur Bauwesen

Feinstaub macht Bäume anfälliger gegen Trockenheit

16.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Wie Krebszellen Winterschlaf halten

16.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

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