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NORA 

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Orientierung

Unter einer Charakterisierung wird im Allgemeinen eine Beschreibung verstanden, welche das zu beschreibende Objekt eindeutig wiederspiegelt. Allerdings stellt sich hier die Frage: „Wie wir Menschen Dinge beschreiben bzw. charakterisieren?“ Dies ist Grundlegend nicht schwer. Wir verwenden unsere Sinne, wie z.B. den Tastsinn oder den Geruchsinn, um Eigenschaften eines Objektes zu sammeln. Anschließend beschreiben oder identifizieren wir anhand dieser Eigenschaften das Objekt. Im Alltag funktioniert dieses Prinzip hervorragend. Wir haben keinerlei Probleme damit bestimmte Personen, Gegenstände oder Orte anhand derer Eigenschaften zu erkennen bzw. wiederzuerkennen.

Erklärung

In den Naturwissenschaften wird bei der Charakterisierung von bestimmten Verbindungen, Materialien oder wie in unserem Fall Nanopartikeln nichts anderes durchgeführt. Es werden Eigenschaften bestimmt, anhand derer bspw. die Nanopartikel näher charakterisiert werden können. Für den Bereich der Nanocharakterisierung wären dies:

  • Das Vorhandensein von Nanopartikeln
  • Äußere Gestalt (Form, Verhältnis Länge: Breite)
  • Aggregations- und Agglomerationsverhalten
  • Größenverteilung
  • Spezifische Oberfläche
  • Oberflächenaktivität
  • Oberflächenladung (Zeta-Potential)
  • UV/VIS Spektrum
  • Kristallstruktur bzw. –modifikation

Da allerdings die Nanopartikel in einem Größenbereich liegen, in dem unsere menschlichen Sinne nicht fein genug sind, müssen die Eigenschaften mit Prüfungsverfahren bestimmt werden. Dies stellte sich in der Vergangenheit als schwer heraus und konnte erst in den letzten Jahren dank der Technologie-Entwicklung bewerkstelligt werden. In der folgenden Abbildung sind die Eigenschaften dargestellt, welche unsere Firma anhand der zur Verfügung stehenden Prüfungsverfahren bestimmen kann. Die einzelnen Funktionsweisen der Prüfungsverfahren findet ihr unter dem jeweiligen Namen im Menu auf der linken Seite.

Abbildung 1: Die möglichen Prüfungsverfahren der NanO Research Association (Quelle: Vom Autor erstellt.)

Handlung

Möchtet ihr eine Charakterisierung eurer synthetisierten Nanopartikel durchführen, so sollten folgende Punkte beachtet werden:

1. Welche Eigenschaften eurer Nanopartikel möchtet ihr für das innovative Produkt charakterisieren?

2. Welche Prüfungsverfahren können diese Eigenschaften bestimmen?

3. Informiert euch über diese Prüfungsverfahren und entscheidet, welche sich hierfür am besten eignen.

4. Führt die Charakterisierungen durch.

Aufgabe

Welche der folgenden Aussagen treffen auf die Charakterisierung von Nanopartikeln zu?

1. Die Eigenschaften der Nanopartikel werden mit den menschlichen Sinnen bestimmt.

2. Um synthetisierte Nanopartikel eindeutig charakterisieren zu können, müssen deren Eigenschaften bestimmt werden.

3. Mit der UV/VIS-Absorptionsspektroskopie kann lediglich ein UV/VIS Spektrum erstellt werden.

Quellen für weitere Recherchen

Nano-Charakterisierung (Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung)

Nanomaterialien: Charakterisierung und Messung

Literatur

LUBW (2014): Nanomaterialien: Charakterisierung und Messung. Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg, Karlsruhe, Online verfügbar unter http://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/servlet/is/237490/nanomaterialien_charakterisierung.pdf?command=downloadContent&filename=nanomaterialien_charakterisierung.pdf, (Zugriff: 17.06.2014)

BAM-Arbeitskreis Nanotechnologie (Hrsg.) (2013): Nano-Charakterisierung. Online verfügbar unter http://www.nano.bam.de/de/charakterisierung/, (Zugriff: 17.06.2014)

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