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
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.
Neueste Beiträge
Nanofasern befreien Wasser von gefährlichen Farbstoffen
Farbstoffe, wie sie zum Beispiel in der Textilindustrie verwendet werden, sind ein großes Umweltproblem. An der TU Wien entwickelte man nun effiziente Filter dafür – mit Hilfe von Zellulose-Abfällen. Abfall…
Entscheidender Durchbruch für die Batterieproduktion
Energie speichern und nutzen mit innovativen Schwefelkathoden. HU-Forschungsteam entwickelt Grundlagen für nachhaltige Batterietechnologie. Elektromobilität und portable elektronische Geräte wie Laptop und Handy sind ohne die Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien undenkbar. Das…
Wenn Immunzellen den Körper bewegungsunfähig machen
Weltweit erste Therapie der systemischen Sklerose mit einer onkologischen Immuntherapie am LMU Klinikum München. Es ist ein durchaus spektakulärer Fall: Nach einem mehrwöchigen Behandlungszyklus mit einem immuntherapeutischen Krebsmedikament hat ein…
