23.07.2019

Nanoteilchen maßgeschneidert

Optische und elektronische Eigenschaften von Aluminiumoxid-Nanopartikeln lassen sich steuern.

Die optischen und elek­tronischen Eigenschaften von Aluminium­oxid-Nanopartikeln, die eigentlich elek­tronisch inert und optisch inaktiv sind, können gesteuert werden. Das haben Forscher der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg FAU heraus­gefunden und ein Konzept für das Management dieser zweifach funk­tionalisierten Nanopartikel entwickelt.

Abb.: 3D- Grafik eines zweifach funk­tionalisierten Nano­partikels aus...
Abb.: 3D- Grafik eines zweifach funk­tionalisierten Nano­partikels aus Aluminium­oxid. (Bild: T. Luchs, FAU)

Die Forscher brachten dafür ein Phosphon­säure-Derivat auf die Oxid-Oberfläche der Nanopartikel auf. Dies führte dazu, dass die ansonsten bei Tageslicht nahezu trans­parenten und farblosen Partikel eine starke türkisfarbene Fluoreszenz aufwiesen. Im nächsten Schritt folgte ein Amphiphil – eine Substanz, die sowohl wasser- als auch fettlöslich ist – auf der Oberfläche, die das optische und elek­tronische Verhalten der bislang einfach funk­tionalisierten Nanopartikel nun grundlegend veränderte.

Werden solch funk­tionalisierte Nanopartikel optisch angeregt, findet ein Elektronen­transfer zur elektronenarmen Komponente statt. Die türkis­farbene Fluoreszenz­farbe der elektronenr­eichen Nanopartikel wird reduziert und – in Abhängigkeit von der Konzentration des elektronen­armen Amphiphils – wird schrittweise eine orangefarbene Fluoreszenz­farbe aufgebaut. Unter Tageslicht weisen die Partikel schließlich eine rosa Farbe auf.

FAU / JOL

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