Licht-Materie-Interaktion maßgeschneidert
Optische Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanokolloiden beleuchtet.
Nanomaterialien wie Kohlenstoff-Nanokolloide (CNC) erlauben es, Licht-Materie-Wechselwirkungen maßzuschneidern. Dies wird in zukünftigen technologischen Anwendungen eine wichtige technologische Rolle spielen – dies auch aufgrund ihrer Nachhaltigkeit, da sie helfen giftige Abfälle und übermäßigen Verbrauch von Ressourcen zu vermeiden. Erschwert wurde deren Einsatz bisher, weil CNCs aufgrund ihrer Heterogenität im angeregten Zustand nicht einheitlich beschrieben werden konnten.
Einem internationalen Forschungsteam, darunter auch Wissenschaftler der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU) unter Leitung von Dirk M. Guldi vom Lehrstuhl für Physikalische Chemie I, ist es gelungen, grundlegende Probleme im Zusammenhang mit der Photophysik und Photochemie von Kohlenstoff-Nanokolloide (CNC) auszumachen und mögliche Richtungen für die Forschung an dieser leicht verfügbaren, ungiftigen und anpassbaren Klasse von Nanomaterialien aufzuzeigen.
Kohlenstoff-Nanokolloide sind sehr heterogene Materialien. Sie sind kleinste Partikel auf Kohlenstoff-Basis mit Abmessungen unter zehn Nanometern. Das Fehlen eines einheitlichen Bildes, welches ihre Eigenschaften im angeregten Zustand beschreibt, erschwert ihre technologische, ökologische und biomedizinische Anwendung. Aber insbesondere ihre Photolumineszenz, das Abstrahlen von Licht nach der Absorption von Lichtteilchen, macht sie etwa für technologische oder biomedizinische Anwendungen interessant. So gehen die Forscher zum Beispiel davon aus, dass das Hinzufügen einer Lösung ein Nachleuchten von CNC nach Bestrahlung, also die Phosphoreszenz dieser Teilchen, erleichtert.
Die Ergebnisse des internationalen Teams dienen als Grundlage um CNCs für den technologischen Einsatz nutzbar zu machen. Die FAU kooperierte für die Untersuchung mit den Universitäten Triest, Hongkong sowie Michigan und Buenos Aires, der Universität ITMO in Sankt Petersburg, dem Zentrum für funktionelle Photonik in Hongkong sowie dem Zentrum für kooperative Forschung in Biomaterialien und der Baskischen Stiftung für Wissenschaften von Ikerbasque.
FAU / DE
