02.10.2020

Krater wie auf dem Mond

Rasterelektronen-Mikroskop liefert überraschende Nahaufnahmen von Kosmetika.

Der Kosmetikpinsel hat Spliss. Durch mehr­faches Auftragen von Puder sind seine Haare brüchig geworden. Holger Uphoff kann das sehen – indem er die feinen Haare im Raster­elektronen­mikroskop im Labor auf dem Steinfurter Campus der FH Münster um ein Vielfaches vergrößert. Der Forscher macht dies auf Bitten des Instagram-Kanals BeautyQuarks, einem Ableger der Wissen­schafts­sendung „Quarks“, der in dem sozialen Netzwerk einen greif­baren und optisch ansprechenden Zugang zur Wissen­schaft schaffen möchte. Das Quarks-Team wünscht sich deshalb Nah­auf­nahmen und Element­analysen von verschiedenen Kosmetik­mitteln, um sie dort zu veröffent­lichen. Holger Uphoff, Hans-Christoph Mertins und Siemon Albers von der FH Münster fertigen diese Bilder dafür an.

Abb.: Das Wasch­peeling unter dem Raster­elek­tronen­mikro­skop – es...
Abb.: Das Wasch­peeling unter dem Raster­elek­tronen­mikro­skop – es sieht aus wie eine Krater­land­schaft. (Bild: FH Münster)

Die Anfrage kommt nicht von ungefähr – erst kürzlich hat das Team des Labors „Physik der Materialien/Elektronen­mikroskopie“ der FH Münster für BeautyQuarks solche Aufnahmen gemacht – allerdings von Kuh- und pflanzlicher Milch. Das Raster­elektronen­mikroskop kann ganz nah an Proben heran­zoomen und somit die Oberflächen­strukturen einzelner Moleküle sichtbar machen.

„Es geht bei der heutigen Unter­suchung darum, zu sehen, was sich für Stoffe in den Kosmetika befinden“, ordnet Hans-Christoph Mertins die Versuche ein. Die Nanopartikel, die die verschiedenen Produkte enthalten, seien so klein, dass sie prinzipiell in die Haut­zellen eindringen können. „Da ist es natürlich interessant, mit dem Elektronen­mikroskop zu sehen, woraus sie bestehen.“ Für eine weitere Unter­suchung, zum Beispiel medizi­nischer Aspekte, werden sie in der Regel an Biologen oder auch Chemiker weiter­ge­schickt. „Diese Inter­diszipli­narität ist bei uns auch in Studien­gängen wie Materials Science and Engineering bemerkbar“, sagt Mertins. Er koordiniert den Studien­gang an der Hochschule, bei dem das Raster­elektronen­mikroskop auch zum Einsatz kommt.

Der Pinsel mit dem Puder offenbart jedoch keine Über­raschung. „Das hier könnte Talkum sein“, vermutet Uphoff auf den ersten Blick, als er sich die Probe einmal genauer ansieht. Talkum? „Das wäre nicht ungewöhn­lich“, erläutert der Forscher. „Dabei handelt es sich um ein Mineral, das häufiger in Pudern verwendet wird.“ Mit Talkum „pudern wir unser Gesicht und belegen es wie ein Dach mit Dachziegeln“, erläutern Mertins, Uphoff und Albers später in ihrem Abschluss­bericht der Unter­suchung.

Neben Puder und Pinsel nimmt Uphoff Nagel­lack, Lippen­stift, Karnevals­schminke, Anti-Falten-Creme, Zahn­pasta und ein Peeling unter die Lupe. Gerade bei den Proben, die Flüssig­keit enthalten, wird es spektakulär. Mit flüssigem Stick­stoff schock­ge­friert er die Unter­suchungs­gegen­stände. Nebel steigt im Labor auf, als Uphoff das Peeling mit dem schätzungs­weise minus 196 Grad Celsius kalten Stickstoff herunter­kühlt. „Im Raster­elektronen­mikroskop befindet sich ein Vakuum“, erklärt er. „Darin würde die Flüssigkeit verdampfen.“ Deshalb müssen die Stoffe verfestigt werden.

Wie bei den übrigen Proben des Tages fallen dem Mikroskopie-Experten jedoch keine ungewöhn­lichen Bestand­teile des Peelings auf. Dafür offenbart die Unter­suchung aber erstaun­liche Bilder: Die Aufnahmen, die er von den feinen Kügelchen im Peeling anfertigt, sehen für das ungeübte Auge aus wie Krater in einer Mond­land­schaft. Die Aufnahmen zeigt BeautyQuarks ab dem 5. Oktober unter @beautyquarks auf Instagram.

FH Münster / RK

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