Newsletter - 2006/12 - Ausgabe 15

Oberflächenenergie von Nanopartikeln

Nanopartikel sind Teilchen, die in mindestens einer Raumrichtung eine maximale Ausdehnung von etwa 100 nm aufweisen. Solche Partikel können aus einer großen Bandbreite von Materialien hergestellt werden - meistens, indem man deren Löslichkeit rapide herabsetzt und sie als extrem kleine Teilchen kondensieren lässt. Über die spezifischen Methoden zur Nanopartikelherstellung wird viel geforscht - Aktivitäten richten sich auf Schnell-Kondensationsverfahren wie die Entspannung überkritischer Flüssigkeiten (SCF) oder das Micro-Mixing. Bereits heute bestehen vielfältige Einsatzmöglichkeiten: Nanoteilchen (nano-disperse Kolloide) finden sich in Alltagsprodukten wie Kosmetika, Farben, Schmutz abweisende Kleidung und sogar in langlebigeren Tennisbällen. In der Halbleiterindustrie nähern sich Nanopartikel als so genannte Quantenpunkte ("quantum dots") dem Leitungsverhalten eines Einzelatoms an. Und noch kaum abzusehen sind die möglichen Anwendungen im Medizinsektor, von Wundverbänden über Tumor-Wachstumsinhibitoren bis hin zu verbessertem Wirkstofftransport bei inhalierten und transdermal verabreichten Medikamenten. Der Schlüssel zu den meisten Anwendungen ist die sehr große spezifische Oberfläche der Nanomaterialien. Daher ist es wichtig, die genaue Beschaffenheit der Oberfläche zu kennen - bezüglich ihres Interaktions- und Adhäsionsverhaltens gegenüber anderen Oberflächen, aber auch hinsichtlich ihrer Dispergierbarkeit für Anwendungen in kolloidalen Systemen. Mit anderen Worten: die oberflächenenergetischen Eigenschaften der Nanomaterialien müssen in Erfahrung gebracht werden.

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Wie effektiv sind Heißwachsbehandlungen?

Beim der Heißwachsprogramm von maschinellen Autowäschen soll mittels Hydrophobierung für eine effektive und saubere Trocknung gesorgt werden. Um diesen Effekt messtechnisch zu erfassen, wurden auf den Karosserien zweier PKW Kontaktwinkelmessungen mit dem mobilen Instrument MobileDrop durchgeführt, das auch für große, nicht zerstörbare Proben geeignet ist. Bei dem untersuchten Neuwagen konnte ein geringer positiver Einfluss der Behandlung auf die Oberflächenenergie und deren polaren Anteil festgestellt werden. Bei einer schadhaften Oberfläche zeigte sich eine unerwünschte bessere Benetzbarkeit durch Wasser, die auch durch die Heißwachsbehandlung nicht verringert werden konnte.

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