Lichtempfindliche Seife

  • 02. December 2016

Azobenzol-Moleküle wirken als optische Schalter, die bei Lichteinfall ihre Struktur ändern.

Betrachtet man das Reinigen verschmutzter Wäsche nicht unter hauswirt­schaft­lichem, sondern unter physika­lischem Aspekt, könnte man sagen, dass bei diesem Vorgang die Staub- und Fett­partikel durch amphiphile Moleküle umhüllt und somit aus den Textilien entfernt werden. Physiker der Univer­sität Potsdam haben jetzt gezeigt, dass dieser all­tägliche Vorgang auch in der Mikro- und Nano­technologie auf neue Weise genutzt werden kann.

Abb.: Initialen der Universität Potsdam, geschrieben in der Monolage von Mikropartikeln. (Bild: S. Santer)

Abb.: Initialen der Universität Potsdam, geschrieben in der Monolage von Mikropartikeln. (Bild: S. Santer)

Wenn sich Flächen sehr schlecht reinigen lassen, liegt dies an der Adhäsion, die dafür sorgt, dass kleinste Partikel sehr stark an Ober­flächen haften. Aus dem gleichen Grund ist es extrem aufwendig, kleine Partikel auf Ober­flächen anzuordnen oder auch nur bewusst zu mani­pulieren – wenn beispiels­weise neue Strukturen geschaffen werden sollen. Die naheliegende Idee, Seifen zu verwenden, hat den Nachteil, dass die Wirkung der Tensid­moleküle nicht kontrol­lierbar ist: Die zugehörigen Prozesse laufen eher langsam und global ab. Eine Gruppe von Physikern an der Univer­sität Potsdam hat nun mit einem neuen Forschungs­ansatz zur Entwicklung und Anwendung photo­sensitiver, azobenzol­haltiger Moleküle gezeigt, wie man diese Ein­schränkungen überwinden kann.

Azobenzol-Moleküle wirken als optische Schalter, die bei Bestrahlung mit Licht geeig­neter Wellen­länge ihre Struktur ändern. Als Teil eines Seifen­moleküls kann das Azobenzol deshalb das gesamte Molekül verändern: Die Seife wird licht­empfindlich. Bei räumlich vari­ierender Belichtung kann die Wirkung der Seife, etwa ihre Waschkraft, orts­abhängig gemacht werden.

Ein weiterer ent­scheidender Effekt: Es entsteht ein hydro­dynamischer Fluss, der dazu genutzt werden kann, Mikro­partikel gezielt wegzu­wischen. Dort, wo es gleichmäßig dunkel ist, bleibt der Mikro­schmutz liegen. Die licht­empfindliche Seife wirkt also selektiv, denn die Teilchen werden nur zum Zeitpunkt ihrer Bestrahlung „einge­seift“ und nur innerhalb bestrahlter Bereiche weg­gewischt.

U Potsdam / JOL

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