Technologie:
Laserabtrag in Flüssigkeiten

Das Geheimnis der Nanomaterialien von Particular® besteht in ihrem Herstellungsverfahren: Unsere Nanopartikel sind nicht chemisch synthetisiert, sondern entstehen mittels physikalischem Laserabtrag - unser Ausgangsstoff ist also keine chemische Vorläuferverbindung, sondern ein Festkörper. Das bringt hohe Qualitäten und beste Voraussetzungen für ihre Weiterverarbeitung.

Konjugiertes Nanopartikel

Die Nanotechnologie hat in vielen gesellschaftlichen Bereichen neue Lösungsansätze geschaffen. Sie wird unter anderem durch Energie- und Materialeinsparung zur Ressourcenschonung beitragen und durch neue Diagnose- und Therapieverfahren den einzelnen Menschen helfen.

Die Particular GmbH engagiert sich im Bereich der Nanopartikel: Diese submikroskopischen "Materialklumpen" entfalten aufgrund ihres großen Anteils an Oberflächenatomen besondere Wirkungen. Die Hälfte der weltweiten Nanotechnologie basiert auf Nanopartikeln: Man kann sie in Materialien einmischen, auf Oberflächen aufbringen oder auch "einzeln" als Bindeglied zwischen Biomolekülen verwenden. Mit seinem Laserverfahren zur Herstellung hochreiner und besonders aktiver Nanopartikel trägt Particular dazu bei, dass immer mehr Nano-Produkte jedem Menschen nutzen können.

Verfahren

Nanopartikel-Laserabtrag in Wasser (YouTube) Unser Prozessvideo demonstriert das Laserverfahren von Particular am Beispiel des Laserabtrags von Gold-Nanopartikeln in einem offenen Glasgefäß mit Wasser und einem darin liegenden Goldplättchen. Durch einen optischen Effekt an der Oberfläche von Gold-Nanopartikeln, der grünes Licht absorbiert, bewirken die Gold-Nanopartikel eine roten Färbung. Sehen Sie darüber hinaus auch unser Video zur Materialvielfalt des Laserprozesses, das den gleichen Prozess an mehreren Materialien demonstriert.

In der Praxis setzt Particular meist geschlossene Produktionskammern in verschiedenen Ausführungen ein, um unterschiedlichen Anforderungen an Nanopartikel-Dispersionen gerecht zu werden. Dank ausgefeilten Hochleistungslasersystemen und Durchflusskammern kann das Verfahren dabei kontinuierlich betrieben werden.

Kleinere Mengen erhalten Sie von unserem Partner STREM Chemicals. Sollten Sie regelmäßig große Mengen (im Gramm- bzw. Multiliter-Maßstab) benötigen, wenden Sie sich gern auch direkt an uns.

Vorteile

Silbermünzen: Kunststoff mit eingebetteten Silber-Nanopartikeln Aufgrund seines physikalischen Ansatzes unterscheidet sich der Laserabtrag in Flüssigkeiten grundlegend von chemischen Nanopartikel-Synthesen. Der Verzicht auf chemische Ausgangsstoffe ist für die Nanotechnologie nützlich, da meist eine hohe Reinheit gefordert ist - etwa wenn es um biologische oder medizinische Anwendungen geht oder wenn ein Kunststoff mit Nanopartikeln gefüllt werden soll, ohne die Matrix zu verunreinigen.

Folgende Vorteile zeichnen die Nanopartikel von Particular aus:

  • hohe Reinheit der Kolloide ohne Reststoffe und Reaktionsnebenprodukte,
  • lange Haltbarkeit durch elektrostatische und wahlweise sterische Stabilisierung,
  • organische Lösungsmittel als mögliche Dispersionsmedien ohne Transferschritt.

Beispiele für die einmaligen Anwendungen, die das Laserverfahren von Particular erstmals ermöglicht:

  • Beschichtung von Katalysator-Trägerpartikeln mit katalytischen Nanopartikeln bei Beladungen bis in den 2-stelligen Prozentbereich bei konstanten Partikelgrößen,
  • Gold-Nanomarker für dauerhafte Wirkung und maximale Biokompatibilität (Verzicht auf ausbleichende Fluorophore oder toxische Quantum Dots),
  • Nano-Beschichtungen aus demselben Material wie das Bauteil, auch um bei der Produktzulassung auf eine zusätzliche Werkstoffqualifizierung zu verzichten,
  • Volumeneinbettung von Metall-Nanopartikeln in Kunststoffe für längere Wirksamkeit als bei Beschichtungen (Ionenfreisetzungskapazitäten bis zu mehrere Jahre),
  • Nanopartikelmixturen für Beschichtungen und Volumeneinbettungen mit einstellbaren Wirkkombinationen.

Publikationen

JPCC 2011 - Laser Ablation and Nanoparticle Generation in Liquids Titel rechts: Laser Ablation and Nanoparticle Generation in Liquids. Journal of Physical Chemistry (Special Issue) C 115 (2011) 12, S. 4985-5180, Gast-Editoren S. Barcikowski and F. Mafuné.

Auswahl weiterer Veröffentlichungen über Nanomaterialien aus dem Laserabtragsverfahren: