Erstmals freie Nanoteilchen mit hochintensiver Laserquelle im Laborexperiment abgebildet

12.09.2017

MBI Berlin

Pillenförmige Heliumnanotröpfchen können durch gebogene Strukturen im Streubild nachgewiesen werden.

In einem gemeinsamen Forschungsprojekt des Max-Born-Instituts für Nichtlineare Optik und Kurzzeitspektroskopie (MBI), der Technischen Universität (TU) Berlin und der Universität Rostock ist es erstmals gelungen, freie Nanoteilchen mit einer hochintensiven Laserquelle in einem Laborexperiment abzubilden. Die detailreiche Darstellung dieser extrem kleinen Strukturen mit Hilfe einzelner Beugungsbilder war bislang nur an Großforschungseinrichtungen, an sogenannten Freie-Elektronen-Lasern, möglich. Die wegweisenden Ergebnisse ermöglichen die hocheffiziente Charakterisierung der chemischen, optischen und strukturellen Eigenschaften von einzelnen Nanopartikeln und sind jetzt in „Nature Communications“ erschienen. Erstautorin der Publikation ist die Nachwuchswissenschaftlerin Dr. Daniela Rupp, die das Projekt an der TU Berlin durchführte und jetzt am MBI eine Nachwuchsforschungsgruppe aufbaut.

In ihrem Laborexperiment hat das Forscherteam Heliumgas eingesetzt, das – auf niedrigste Temperaturen heruntergekühlt – in einen supraflüssigen Zustand übergeht und beim Zerstäuben klitzekleine Nanotröpfchen bildet. „Diese winzigen Tröpfchen haben wir mit ultrakurzen Röntgenblitzen durchleuchtet und das gestreute Laserlicht als Schnappschuss auf einem Flächendetektor aufgezeichnet“, erklärt Dr. Daniela Rupp.

„Zum Erfolg der Experimente haben die hochintensiven Röntgenblitze aus der Labor-Laserquelle am MBI beigetragen, die mit einer einzigen Aufnahme bereits detailreiche Streumuster liefern“, erläutert Dr. Arnaud Rouzée vom MBI. „Durch die Aufnahme im sogenannten Weitwinkel-Modus haben wir bislang unbekannte Formen der supraflüssigen Tröpfchen identifiziert“, ergänzt Prof. Thomas Fennel vom MBI und der Universität Rostock. Die Ergebnisse des Forscherteams eröffnen völlig neue Möglichkeiten für die Analyse der Struktur und optischen Eigenschaften kleiner Teilchen. Sie zeigen, dass dank modernster Laserlichtquellen nicht mehr nur ausschließlich an Großforschungseinrichtungen beeindruckende Abbildungen von kleinster Materie möglich sind.

Max-Born-Institut (MBI) im Forschungsverbund Berlin e.V

Jetzt Infos anfordern

News weiterempfehlen PDF Ansicht / Drucken

Teilen bei

Fakten, Hintergründe, Dossiers
  • Nanoteilchen
  • Nanopartikel
  • Laserlichtquellen
  • MBI
  • Universität Rostock
  • Technische Universi…
Mehr über MBI
  • News

    Wenn Elektronen Walzer tanzen

    Die Identifikation rechts- und linkshändiger Moleküle ist entscheidend für viele Anwendungen in der Chemie und Pharmazie. Ein internationales Forscherteam (CELIA-CNRS/INRS/Max-Born-Institut/SOLEIL) hat nun ein neues originelles und hochempfindliches Verfahren vorgestellt, mit dem sich die H ... mehr

    Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

    Die Beobachtung der entscheidenden ersten Femtosekunden in einer photochemischen Reaktion erfordert experimentelle Techniken, die sich nicht im typischen Arsenal der Femtosekundenchemie finden. Solch schnelle Dynamik kann aber nun mit den Instrumenten der Attosekundenforschung untersucht we ... mehr

    Wasser lässt das Proton zittern

    Protonen in wässriger Umgebung spielen eine Schlüsselrolle in vielen chemischen und biologischen Prozessen. In Science berichten Dahms et al. über die direkte Aufzeichnung ultraschneller Protonbewegungen mittels Schwingungsspektroskopie. Sie zeigen, dass Protonen in Wasser vorwiegend zwisch ... mehr

Mehr über Forschungsverbund Berlin
  • News

    Wenn Elektronen Walzer tanzen

    Die Identifikation rechts- und linkshändiger Moleküle ist entscheidend für viele Anwendungen in der Chemie und Pharmazie. Ein internationales Forscherteam (CELIA-CNRS/INRS/Max-Born-Institut/SOLEIL) hat nun ein neues originelles und hochempfindliches Verfahren vorgestellt, mit dem sich die H ... mehr

    Forscher studieren molekulare Konversion auf einer Zeitskala von wenigen Femtosekunden

    Die Beobachtung der entscheidenden ersten Femtosekunden in einer photochemischen Reaktion erfordert experimentelle Techniken, die sich nicht im typischen Arsenal der Femtosekundenchemie finden. Solch schnelle Dynamik kann aber nun mit den Instrumenten der Attosekundenforschung untersucht we ... mehr

    Wasser lässt das Proton zittern

    Protonen in wässriger Umgebung spielen eine Schlüsselrolle in vielen chemischen und biologischen Prozessen. In Science berichten Dahms et al. über die direkte Aufzeichnung ultraschneller Protonbewegungen mittels Schwingungsspektroskopie. Sie zeigen, dass Protonen in Wasser vorwiegend zwisch ... mehr

Mehr über TU Berlin
  • News

    Röntgenholographie im Flug

    Wissenschaftler in der Arbeitsgruppe von Prof. Thomas Möller am Institut für Optik und Atomare Physik der TU Berlin ist es gemeinsam mit einem internationalen Team gelungen, eine neue Art der Holographie, die sogenannte „In-Flight Holographie“ zu entwickeln. Mit dieser speziellen Art von Rö ... mehr

    48 Experimente gleichzeitig: Entwicklungszeiten drastisch verkürzen und Kosten senken

    Im „Lab of the future“ am Fachgebiet Bioverfahrenstechnik sollen Entwicklungszeiten zur Herstellung von Medikamenten und anderen biologischen Produkten drastisch verkürzt und Kosten extrem gesenkt werden. Möglich wird das durch die vollständige Digitalisierung der Prozesse. Die Entwicklung ... mehr

    Forscherteam beobachtet explodierende Xenon-Nanopartikel

    Ein internationales Forscherteam um Wissenschaftler der Technischen Universität Berlin und der Universität Rostock konnte mit dem Röntgenlaser FLASH (ein neuartiges Röntgen-Mikroskop des Forschungszentrums DESY in Hamburg) die ultraschnelle lichtgetriebene Explosion von Nanopartikeln aus Xe ... mehr

Mehr über Uni Rostock
  • News

    Der Natur auf die Finger schauen

    Völlig neue Einblicke in die Welt der Atome und Moleküle gewinnen die Wissenschaftler des Departments Leben, Licht und Materie der Universität Rostock. Die Grundlage bildet eine Förderung in Höhe von 3,6 Mio Euro durch den Bund und das Land Mecklenburg-Vorpommern für ein neuartiges Elektron ... mehr

    Forscher entlocken ionischen Flüssigkeiten ihre Geheimnisse

    Die einjährige Zusammenarbeit zwischen der Forschergruppe aus dem Institut für Chemie der Universität Rostock um Professor Ralf Ludwig und Forscherkollegen aus Novosibirsk trägt erste Früchte. Gemeinsam entlocken sie ionischen Flüssigkeiten ihre Geheimnisse. Die besitzen nämlich interessant ... mehr

    Das Labor der Zukunft entsteht

    "Wissenschaft für die Praxis" - Ewig schlauer werden und der Welt zu wichtigen Erkenntnissen verhelfen. Das klingt gut. Aber auch in den Ingenieurwissenschaften ist der Weg an die Spitze, also zum Professoren-Titel, schwer. Insofern ist es etwas Besonderes, wenn am Center for Life Science A ... mehr

  • Stellenangebote

    Chemiker / Radiochemiker (w/m)

    Die Universitätsmedizin Rostock ist der Maximalversorger für die Region Rostock – einer Wachstumsregion mit großem Potenzial. Neben der klinischen Forschung stellt die präklinische Forschung eine wichtige Säule der Forschung an der Universitätsmedizin Rostock dar. Hierzu ist kürzlich ein Ze ... mehr

Ihr Bowser ist nicht aktuell. Microsoft Internet Explorer 6.0 unterstützt einige Funktionen auf Chemie.DE nicht.