Wassertropfen als Reaktor 26.11.2013, 09:41 Uhr

Einfache Herdplatte: Neue Produktionstechnik für Nanogold

Nanopartikel können künftig umweltfreundlich hergestellt werden. Bei einem neuen Verfahren entstehen sie auf einer heißen Herdplatte. Bisher ist dazu Chemie nötig.

Farblose Zinklösung wird auf eine heiße Platte getropft. 

Farblose Zinklösung wird auf eine heiße Platte getropft. 

Foto: Schimmelpfennig/CAU

Die Idee kam Mady Elbahri, als alle Pfannkuchen fertig waren. Auf der noch heißen Herdplatte landeten ein paar Wasserstropfen, die zu tanzen begannen. Als sie verdampft waren sah der Professor, dessen Spezialgebiet Nanochemie und Nanoingenieurswesen ist, dass ein Rückstand geblieben war. Nur so zum Spaß wiederholte er das ungewollte Herdplattenexperiment im Labor. Er löste Zinkacetat und Silbernitrat in Wasser auf und ließ die Tropfen tanzen. Er staunte nicht schlecht, als er auf der heißen Platte Nanoteilchen aus Zinkoxid und Silber fand. Das, so glaubte er, könne ein Verfahren sein, um Nanopartikel auf umweltverträgliche Art herzustellen.

Ramzy Abdelaziz, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Kieler “Nanochemistry and Nanoengineering”-Forschungsgruppe, stellt Nanopartikeln in einem Leidenfrost-Reaktor auf einer einfachen Heizplatte her. 

Ramzy Abdelaziz, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Kieler “Nanochemistry and Nanoengineering”-Forschungsgruppe, stellt Nanopartikeln in einem Leidenfrost-Reaktor auf einer einfachen Heizplatte her.

Quelle: Schimmelpfennig/CAU

Der Tanz der Tropfen auf der heißen Herdplatte hat einen wissenschaftlichen Namen: Leidenfrost-Reaktion. Wenn Wassertropfen auf eine mehr als 200 Grad Celsius heiße Fläche fallen entsteht an ihrer Unterseite ein Dampfpolster. Zuletzt experimentierten Elbahri und sein Team aus Wissenschaftlern der Universität Kiel und des Helmholtz-Zentrums Geesthacht mit Wassertropfen, in denen sie Goldsalze gelöst hatten. Auf der 270 Grad heißen Platte blieben poröse Nanoteilchen aus Gold zurück. Normalerweise werden sie mit Hilfe von Chemikalien hergestellt, die potenziell umweltbelastend sind. Der Leidenfrost-Tropfenreaktor belastet die Umwelt dagegen nicht.

Stellenangebote im Bereich Forschung & Entwicklung

Forschung & Entwicklung Jobs
über RSP Advice Unternehmensberatung-Firmenlogo
Technische Leitung (m/w/d) über RSP Advice Unternehmensberatung
Schleifring GmbH-Firmenlogo
Testingenieur für die Produktqualifikation (m/w/d) Schleifring GmbH
Fürstenfeldbruck Zum Job 
FEIG ELECTRONIC GmbH-Firmenlogo
(Senior-) Hardwareentwickler*in - Schaltungstechnik und Mikrocontroller, Sensorik FEIG ELECTRONIC GmbH
Weilburg Zum Job 
RHEINMETALL AG-Firmenlogo
Verstärkung für unsere technischen Projekte im Bereich Engineering und IT (m/w/d) RHEINMETALL AG
deutschlandweit Zum Job 
über aeconsult-Firmenlogo
(Bereichs-)Leiter Produktion (m/w/d) über aeconsult
zentral in Norddeutschland Zum Job 
CoorsTek GmbH-Firmenlogo
Prozessingenieur / Ingenieur (m/w/d) Produktion CoorsTek GmbH
Mönchengladbach Zum Job 
A. Menarini Research & Business Service GmbH-Firmenlogo
Junior-Ingenieur für Infrastruktur und Herstellanlagen (m/w/d) A. Menarini Research & Business Service GmbH
Tagueri AG-Firmenlogo
(Junior) Consultant Funktionale Sicherheit (m/w/d)* Tagueri AG
Stuttgart Zum Job 
ANDRITZ Separation GmbH-Firmenlogo
Automatisierungsingenieur (m/w/d) für Dynamic Crossflow-Filter ANDRITZ Separation GmbH
Vierkirchen Zum Job 
durlum Group GmbH-Firmenlogo
Konstruktionsingenieur (m/w/d) durlum Group GmbH
Schopfheim Zum Job 
HARTMANN-Firmenlogo
Konstrukteur / Entwicklungsingenieur (w/m/d) HARTMANN
Heidenheim Zum Job 
Adolf Würth GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Elektroingenieur (m/w/d) Fahrzeugeinrichtung Adolf Würth GmbH & Co. KG
Obersulm-Willsbach Zum Job 
HAWK Hochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen-Firmenlogo
Laboringenieur*in im Bereich Elektro- und Messtechnik/Gebäudeautonomie HAWK Hochschule Hildesheim/Holzminden/Göttingen
Holzminden Zum Job 
Neovii Biotech GmbH-Firmenlogo
Qualification Engineer (m/w/d) Neovii Biotech GmbH
Gräfelfing Zum Job 
Fresenius Kabi-Firmenlogo
Director (m/w/d) Operations Media Supply, Formulation & API Fishoil Fresenius Kabi
Friedberg / Hessen Zum Job 
Sauer Compressors-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) Sauer Compressors
Technische Hochschule Mittelhessen-Firmenlogo
W2-Professur mit dem Fachgebiet Material- und Fertigungstechnologie Metallischer Werkstoffe Technische Hochschule Mittelhessen
Friedberg Zum Job 

Nanogold spürt Krebszellen auf

Goldpartikel in Nanogröße nutzten bereits die alten Römer. Gleichmäßig verteilt in Glas sorgen sie für ungewöhnliche Effekte. Pokale etwa strahlen leuchtend rot, wenn Licht hindurch fällt. Heute spielen sie in der Medizin eine wichtige Rolle. Sie werden beispielsweise an Antikörper gekoppelt, die sich gezielt in Tumorzellen anlagern. Die huckepack beförderten Goldpartikel fungieren dort als Kontrastmittel, sodass der Arzt von außen sehen kann, welche Ausdehnung das Krebsgeschwür hat. Goldteilchen finden sich auch in Cremes, die die Erneuerung der Hautzellen beschleunigen sollen.

Den Leidenfrost-Effekt wollen die Wissenschaftler auch zur Herstellung von Nanopartikeln aus anderen Metallen nutzen. Was beim Tanz der Wassertropfen geschieht ist noch nicht ganz klar. Die Forscher gehen heute davon aus, dass sich das Wasser beim Kontakt mit der heißen Oberfläche selbst ionisiert, sich also in positiv und negativ geladene Teilchen aufspaltet. Negativ geladene Hydroxyl-Ionen verbleiben zunächst im Wasser, während sich positiv geladene Ionen im Dampf darunter befinden. Diese Trennung wird normalerweise chemisch erzwungen, um Nanoteilchen herzustellen.

 

Ein Beitrag von:

  • Wolfgang Kempkens

    Wolfgang Kempkens studierte an der RWTH Aachen Elektrotechnik und schloss mit dem Diplom ab. Er arbeitete bei einer Tageszeitung und einem Magazin, ehe er sich als freier Journalist etablierte. Er beschäftigt sich vor allem mit Umwelt-, Energie- und Technikthemen.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.