Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Röntgenlicht soll Geheimnis um Nanopartikel lüften

05.05.2014

Hannes Hartmann stellt seine Forschung bei „Rostocks Eleven“ vor

„In der Nanowelt ist alles anders", sagt der Physiker Hannes Hartmann von der Universität Rostock. Aber genau das ist das Richtige für den 30-jährigen Vater eines kleinen Sohnes, der mit einer Physikerin verheiratet ist und dessen Eltern bereits in Rostock Physik studiert haben.


Hannes Hartmann demonstriert an Hand von Modellen wie die Form von kleinen metallischen Nanopartikeln im freien Raum aussehen könnte

(Foto: ITMZ/Julia Tetzke)

Schon Platon erkannte die innere Schönheit der fünf nach ihm benannten „Platonischen Körper“, die unter anderem auch in der Kunst eine Rolle spielen. „Und wie so häufig spiegelt sich die Ästhetik dieser Symmetrien auch in den Naturwissenschaften wider, sagt der Physiker.

Viren können z. B. eine ikosaedrische Form besitzen, die zu den Platonischen Körpern zählt. Auch die Physik der Nanopartikel macht hier keine Ausnahme. Nanopartikel sind eine Million Mal kleiner als ein Fußball und bewegen sich frei im Raum. Doch wie genau sehen diese aus?

Hannes Hartmann beobachtet Elektronen in den kleinsten Teilchen, ist dem komplizierten Zusammenspiel von Licht und Materie auf der Spur. Er untersucht die Wechselwirkung zwischen Nanopartikeln und Molekülen. Es gilt eine ganz neue Physik. „Die hat mich schon immer interessiert", sagt der junge Mann. „Wissen, warum Dinge funktionieren, wie sie funktionieren, was der Ursprung ist, das ist genau mein Ding".

Jetzt hat er mit einem ultraschnellen 3D Mikroskop am Röntgenlaser FLASH in Hamburg frei fliegende Silber-Nanopartikel „beschossen" und für dieses anspruchsvolle Experiment etwa ein Jahr lang eine aufwendige Vorarbeit geleistet. Der Lohn: "Die kaleidoskopartigen Bilder bestechen durch vielfältige und hochsymmetrische Muster", schwärmt der Physiker aus Leidenschaft.

Mit Hilfe von Röntgenlicht soll das Geheimnis um die Nanopartikel gelüftet werden. Aber bereits jetzt stehe fest, so Hannes Hartmann, dass „die Form der Nanopartikel Einfluss auf ihre katalytischen Eigenschaften hat". Wie aber kann man sich diese physikalische Eigenschaft für die Wissenschaft zunutze machen? 

Eine Frage, die den jungen Rostocker Physiker umtreibt und die er unbedingt lösen möchte. „Ich will herausfinden, wie die grundlegende Form der Nanopartikel aussieht und welche Prozesse dahinter stecken", ist sein Ziel. Die große Herausforderung: Aus den experimentellen Bildern die Form zu bestimmen.

Weil sich sein Fach, die Physik, mit Naturphänomenen befasst und man die in verschiedenen Bereichen des Lebens wiederfindet, kniet er sich ganz tief in die Forschung hinein.

Beim diesjährigen Workshop der Uni Rostock "Rostock´s Eleven" stellt Hannes Hartmann seine Wissenschaft zu metallischen Nanopartikeln vor und wird demonstrieren, wie die Form der Nanoartikel im freien Raum aussehen könnte. Koordiniert vom Verein [Rostock denkt 365°] e.V. bekommen elf Wissenschaftsjournalisten aus ganz Deutschland einen intensiven Einblick in die Forschungen von elf Nachwuchswissenschaftlern und in hochinnovative Forschungsprojekte der elf beteiligten Wissenschaftseinrichtungen von Rostock.

Nanopartikel sind heute in den verschiedensten Alltagsprodukten enthalten - vom kratzfreien Autolack bis hin zu Silber-Nano-Teilchen in Socken, die dort bakterizid wirken, damit die Socken weniger stinken. Da kaum bekannt ist, wie sich diese kleinsten Teilchen auf die Haut, die Gesundheit und die Umwelt auswirken, wollen die Rostocker Physiker die Eigenschaften der Nano-Teichen genau verstehen.

Dabei hat Hannes Hartmann sich den Satz seines Professors Karl-Heinz Meiwes-Broer hinter die Ohren geschrieben: „Wenn am Wegesrand eine Rose der Wissenschaft blüht, soll man sie mitnehmen“. Damit meinte er, so sagt Hannes, „die einmalige Gelegenheit, die Form der metallischen Nanopartikel im freien Raum genau unter die wissenschaftliche Lupe zu nehmen". So wie ein Wassertropfen seine kugelförmige Form verändert, wenn er vom freien Raum auf eine Oberfläche landet und dort flach läuft, so ändert sich auch die Geometrie der Nanopartikel.

Die Community der Forscher in Deutschland, die die Welt der metallischen Nanopartikel untersucht, ist nicht groß. Deshalb haben die Rostocker Wissenschaftler unter Leitung von Prof. Meiwes-Broer Kontakt zu Physikern der TU Berlin in der Arbeitsgruppe von Professor Thomas Möller aufgenommen. Gemeinsam wollen die Rostocker und Berliner Forscher herausfinden, wie die geometrische Form von Nanopartikeln im freien Raum aussieht.

Die Berliner untersuchen die Form von Edelgas Nanopartikeln im freien Strahl. Unterstützt werden sie auch durch die Theoretische Arbeitsgruppe um Prof. Fennel aus Rostock. „Das ist eben teilweise noch unentdeckt“, sagt Hannes Hartmann und ist überzeugt, im Team eine Lösung zu finden. Text: Wolfgang Thiel

Universität Rostock
Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät
Institut für Physik
Hannes Hartmann
T: 0381 498 6804
Mail. Hannes.hartmann@uni-rostock.de

Ingrid Rieck | Universität Rostock
Weitere Informationen:
http://www.uni-rostock.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT
18.07.2018 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

nachricht Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung
17.07.2018 | Österreichische Akademie der Wissenschaften

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: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

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...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

Interdisziplinäre Konferenz: Diabetesforscher und Bioingenieure diskutieren Forschungskonzepte

13.07.2018 | Veranstaltungen

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

Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

18.07.2018 | Physik Astronomie

Schonend, schnell und präzise: Innovative Herz-Bildgebung in Freiburg

18.07.2018 | Medizintechnik

Chemische Waffe durch laterale Gen-Übertragung schützt Wollkäfer gegen schädliche Pilze

18.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

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