ETH Zürich

17. Februar 2011 10:48; Akt: 17.02.2011 10:55 Print

Nanoteilchen aufs Atom genau gemessen

Forscher der ETH Zürich und der Empa haben erstmals die Struktur eines Nanoteilchens aufs Atom genau bestimmt. Mit so genauen Darstellungen lässt sich in Zukunft besser abklären, ob und wie Nanopartikel im Körper schädlich sind.

storybild

Die gelben Kugeln sind die schematisch dargestellten Atome, die den rund zwei Nanometer grossen Silber-Partikel bilden. (Bild: ETH Zürich)

Fehler gesehen?

Für die im Fachmagazin «Nature» publizierte Studie präparierte das Team um Marta Rossell von der ETH Zürich und Rolf Erni von der Empa Silber-Nanoteilchen und untersuchte sie unter einem speziellen Elektronenmikroskop. Dessen maximale Auflösung ist derart klein, dass einzelne Atome abgebildet werden können.

Experten aus Belgien und Holland schärften die Bilder und fertigten daraus am Computer eine Rekonstruktion des Nanoteilchens, wie die ETH Zürich am Donnerstag mitteilte. Schon zwei Aufnahmen reichten, um das aus 784 Atomen bestehende Nanoteilchen genau nachzubilden. Bisher konnten nur die groben Umrisse von Nanoteilchen dargestellt werden.

Rötliches Gold

Genaue Darstellungen von Nanopartikeln sind umso wichtiger, als die winzigen Teilchen ganz andere chemische Eigenschaften haben können als grössere Stücke desselben Materials. Aus Nanomaterialien hergestellte Keramik etwa lässt sich plötzlich verbiegen. Und der Nanosplitter eines Goldnuggets glänzt nicht golden sondern rötlich.

Diese veränderten Qualitäten bergen ein riesiges Potenzial, möglicherweise aber auch Gefahren. Erst kürzlich hatte eine Studie von Forschern aus Lausanne für Aufsehen gesorgt, wonach das in vielen Produkten als Farbstoff verwendete Nano-Titandioxid in der menschlichen Lunge ähnlich wirkt wie Asbest.

Messungen der Atomstruktur könnten in Zukunft dabei helfen, die Gefährlichkeit solcher Nanoteilchen genauer zu untersuchen. Mit der Methode der Zürcher Forscher lässt sich zum Beispiel feststellen, welche Atom-Konfigurationen an der Oberfläche der Nanopartikel während einer bestimmten Reaktion aktiv werden.

(sda)