Nanoteilchen beim Entstehen zusehen

Publikation in "Reviews of Scientific Instruments"

Wissenschaftler des Grazer Institutes für Biophysik und Nanosystemforschung (IBN) der ÖAW haben einen Aerosol-Generator entwickelt, der erstmal einen direkten Einblick in die Entstehung und Entwicklung kleinster nanostrukturierter Aerosole ermöglicht. Die renommierte Fachzeitschrift "Reviews of Scientific Instruments" berichtet in ihrer Aprilausgabe.

Bild: IBN-Forscher Heinz Amenitsch mit dem neuen Aerosolgenerator der Österreichischen Strahlführung bei Triest.

Wissenschaftlern um Heinz Amenitsch vom Grazer Institut für Biophysik und Nanosystemforschung (IBN) der ÖAW gelang mit dem Bau eines neuartigen Aerosol-Generators ein entscheidender Schritt auf dem Weg zur Aufklärung der Bildungsmechanismen von Nanopartikeln. Das sind Partikel, deren Größe im Bereich von Millionstel Millimetern liegt.

Erstmals Entstehung live mitverfolgbar

Im Gegensatz zu den zahlreichen herkömmlichen, kommerziellen Geräten zur Aerosol-Herstellung kann mit der neuen Apparatur erstmals direkt die Entstehung des Materials online mittels der Methode der Kleinwinkelstreuung mitverfolgt werden. "Bisher war das nicht möglich, da die Konzentration der Nanopartikel in der Gasphase zu gering war", erklärt IBN-Forscher Heinz Amenitsch. Der von ihm und seinem Forschungsteam entwickelte, neuartige Generator schafft dieses Hindernis aus der Welt: Er ermöglicht einen erhöhten Partikelausstoß, wodurch die Aerosole nun bereits während und nicht erst nach ihrer Produktion gemessen werden können.

Milliardenmarkt Nanopartikel

Bereits heute sind Nanopartikel ein Milliardenmarkt, der zunehmend auch auf Konsumenten-Produktsparten, zum Beispiel bei modernen Textilien oder der Kosmetikindustrie, übergreift. "Diese spannende technische Neuheit wird in Zukunft nicht nur in der Forschung sondern auch in der Industrie zur Herstellung neuartiger Aerosol-Nanomaterialien beitragen", ist IBN-Direktor Peter Laggner überzeugt.

Der neue Aerosol-Generator wurde im Zuge des europäischen Verbundprojekts "SAXIER" entwickelt, in dem die führenden SAXS (Small-Angle X-ray Scattering, Kleinwinkelstreuung) Strahlführungen europäischer Lichtquellen kooperieren. Das Ziel von SAXIER ist, wegbereitende und neue SAXS-Methoden zu entwickeln. Den Beweis, dass ihre Methode funktioniert, traten die IBN-Forscher in der Röntgenkleinwinkel-Messstation des IBN an der Synchrotronstrahlungsquelle ELETTRA in Triest anhand von nanostrukturierten Silikat-Nanopartikeln an.

Mit der Österreichischen Röntgenkleinwinkel (SAXS)-Messstation in Triest hat das IBN eines der weltweit führenden Labors für röntgenoptische Erforschung von Nanostrukturen etabliert. Die Wissenschafter des IBN nützen bei ELETTRA die Möglichkeiten, die eine Synchrotronstrahlungsquelle in Kombination mit der Röntgenkleinwinkelstreuung bietet. Das Grazer IBN betreibt die SAXS-Station seit 1996. Sie wurde unter der Leitung von Peter Laggner installiert.


Publikation:
Novel in situ setup to study the formation of nanoparticles in the gas phase by small angle x-ray scattering by I. Shyjumon, M. Rappolt, B. Sartori, H. Amenitsch and P. Laggner (Review of Scientific Instruments 79, 043905, 2008).


Kontakt:
Prof. Dr. Peter Laggner
Institut für Biophysik und Nanosystemforschung
Österreichische Akademie der Wissenschaften
8042 Graz, Schmiedlstraße 6
T +43 316 4120-301 (Sekretariat: DW 302)
peter.laggner@oeaw.ac.at
(Sekretariat: ibn.office@oeaw.ac.at)
www.ibn.oeaw.ac.at

Dipl.-Ing. Dr. Heinz Amenitsch
T +39 040 375-8044 oder -8363
heinz.amenitsch@elettra.trieste.it


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