Ich glaube dieser Artikel wird etwas länger, aber ich teile ihn ungerne in zwei Artikel auf, da mir Israel sehr wichtig ist, also muss ich euch bitten geduldig zu sein… Und wie vorher schont gesagt habe ich in Israel mein Handy, verloren, also habe ich leider nicht mehr alle Bilder, die ich für den Blog gerne benutzen wollte und trickse wieder etwas…
Als ich Donnerstags in Tel Aviv angekommen bin, war in Israel gerade Purim (ein jüdischer Feiertag), der in Tel Aviv, grob gesagt, wie Karneval gefeiert wird. Da mein Hostel in Florentine, einer Gegend mit vielen Bars und einem aktiven Nachtleben, lag, war ich mitten im Trubel. Ich wollte morgens eigentlich nur in Ruhe draußen einen Kaffee trinken und das Leben genießen, als ich schon von jemanden, der direkt in Florentine wohnt, eingeladen wurde! Den Rest des Tages habe ich dann mit einer Schmetterlingsbemalung im Gesicht auf einer privaten Elektroparty über den Dächern von Tel Aviv verbracht. Es war auf jeden Fall ein sehr gelungener Einstieg in meine Zeit dort…Tel Aviv ist eine meiner absoluten Lieblingsstädte. Im historische Teil von Jaffa kann man locker einen ganzen Tag verbringen. Die unendlich lange Promenade von Jaffa bis zum Frishman Beach mit den ganzen Restaurants im Norden, ist perfekt zum Laufen, Shisha Rauchen, surfen oder einfach nur am Strand rumgammeln. Sport ist hier eh sehr present, wenn man also gerne sport macht wird man in Tel Aviv lieben lernen und wenn man allein am Strand ist, bleibt man nicht lange allein…
Nach einem langen (wirklich langen) Wochenende in Tel Aviv hat die Arbeit gerufen und ich bin ans Technion in Haifa gefahren. In Haifa ist es auf jeden Fall pflicht die Bahai Gärten zu besuchen. Ich konnte dort, zum Glück, bei meinem Cousin unterkommen (Danke Faris!) und meine Tante hat bereits essen für die gesamte Woche für mich vorbereitet (شكر عمة ) , was meinem Aufenthalt sehr angenehm gemacht hat :).
Das Technion ist die älteste und eine der renommierteste Universitäten in Israel. Eine interessante Tatsache ist, dass es auf Initiative von in Deutschland lebenden Juden gegründet wurde. Daher gab es in der Anfangszeit eine große Diskussionen ob am Technion in Deutsch gelehrt werden sollte. Schließlich hat sich aber sinngemäß Hebräisch als Unterrichtssprache durchgesetzt. Einen großen Schub hat das Technion ab den 2000er bekommen. Denn in dieser Zeit konnten Forscher des Technion insgesamt 3 Nobelpreise in Chemie gewinnen! Vielleicht sollte ich öfters dort arbeiten…
Anstrengende Forschung am Technion
Am Technion habe ich habe Professor Uri Sivan, Direktor des Russel Berrie Nanotechnology Institute, besucht. Dieses Institut ist eines der größten Zentren für Nanotechnologie in Europa und den USA und daher war ich sehr glücklich, dass ich dort vorbeischauen durfte. Anhand der Auststattung und der Qualität der Forscher hier merkt man, dass hinter dem Institut ein sehr gut durchdachtes Konzept steckt. Da es nicht mein erster Besuch war, bin ich statt einem Tag eine ganze Woche geblieben und habe endlich mal wieder selber etwas im Labor gearbeitet, was ich so langsma schon wieder vermisst habe. Die Woche habe ich am Rasterkraftmikroskop (AFM) gearbeitet. Da Andre leider noch kein Artikel über das AFM geschrieben hat, kann ich hier vielleicht ein bisschen Druck auf dich ausüben indem ich mal anfange ;).
Das Rasterkraftmikroskop wurde 1985 von Binnig, Quate und Gerber entwickelt. Es kann vereinfacht mit einem Plattenspieler verglichen werden. Eine feine Nadel (nur wenige Nanometer breit) die auf einem sogenannten Cantilever sitzt, rastert eine Oberfläche ab. Ähnlich wie bei dem Plattenspieler die Vibration der Nadel über der Schallplatte in Musik übersetzt wird, kann das AFM die Bewegung der Nadel (und damit des Cantilever) über einer beliebigen Oberfläche in ein Bild übersetzen. Dabei macht sich das AFM die physikalischen Wechselwirkungen (z.B. van der Waals Kräfte) zwischen der Spitze und der Oberfläche zunutze. Diese können anziehend oder abstoßend sein und dadurch die Spitze anziehen oder wegdrücken. Sobald die Spitze nah genug an der Oberfläche ist, wird sie durch eine Kombination verschiedener Kräfte auf einem bestimmten Abstand zur Oberfläche gehalten (in der Regel weniger als 1 nm).
Wenn die Spitze sich bewegt, verbiegt sich auch der Cantilever auf dem die Nanospitze sitzt. Diese Verbiegung kann man mit einem Laserstrahl messen und dann ein entsprechendes Bild übersetzen. Während man mit Elektronenmikroskopen sich Proben anschaut, ist man mit dem AFM zwar blind, aber man fühlt die Oberfläche. Menschen die mit dem AFM arbeiten sind also sehr feinfühlig…
Schematische Darstellung von der Nanospitze und der Probe. Die Spitze wird aus einer Mischung von anziehenden und abstoßenden physikalischen Kräften auf einem bestimmten Abstand gehalten und kann daher der Oberflächenstruktur folgen. Mitte: Das erste Oberflächenprofil auf einer Aluminiumoxid Oberfläche (beide Bilder aus Binnig et al. (1986), Phys. Rev. Lett.,56, 930-933). Rechts: Darstellung einer Graphenoberfläche zeigt die atomare Struktur (Entnommen von: www.wikipedia.org)
Mit dem AFM ist es möglich atomare Auflösung zu erhalten, man kann damit sogar einzelne Atome und Atomstrukturen untersuchen/abbilden. Ein großer Vorteil gegenüber Elektronenmikroskopen, die meistens in Vakuum arbeiten, ist, dass das AFM in verschiedenen Umgebungen funktionert. Daher können z.B. biologische Proben in ihrer natürlichen Umgebung abgebildet werden oder der Einfluss verschiedener Gase oder Flüssigkeiten auf die Probe gezielt untersucht werden. Aus diesen Gründen ist das AFM ein sehr beliebtes Instrument innerhalb der Nanotechnologie, weswegen es mittlerweile in so gut wie jedem Labor anzutreffen ist.
Das AFM kann aber noch mehr als nur Bilder machen. Da die Grundlage für das Abbilden die physikalischen Interaktionen zwischen der Nanospitze und der Probe sind, kann man diese Kräfte mithilfe des AFM gezielt untersuchen. Es hat sich dadurch mittlerweile ein eigenes Forschungsgebiet entwickelt in dem ich selber forsche und auch die Gruppe um Uri Sivan Experten sind (zum Beispiel: Dishon et al. (2009), Langmuir, 25, 2831-2836 oder Schlesinger and Sivan (2017), Langmuir, 33, 2485-2496). In meinem Artikel “Was ist Nanotechnologie und wenn ja wie viele?“ habe ich versucht zu erklären, dass Oberflächeneffekte für Nanoteilchen sehr wichtig sind, da sie eine große relative Oberfläche haben. Die physikalischen Kräfte hängen sehr stark von der verfügbaren Oberfläche ab und spielen daher eine wichtige Rolle in der Nanotechnologie. Sie erklären z.B. warum Nanoteilchen immer verklumpen und müssen überall wo man mit Nanoteilchen arbeitet berücksichtig werden. Eines der Forschungsziele von Prof. Uri Sivan (und auch meiner Forschung) ist es herauszufinden wie, welche Kräfte genau wirken um eine grundsätzliches Verständnis dafür zu entwickeln und später entsprechende Prozesse oder Produkte zu verbessern. Dabei gibt es durchaus verschiedene Ideen. Während Prof. Sivan unter anderem ein Experte für hydrophobe Wechselwirkungen ist, beschäftige ich mich mehr mit den sogenannten Solvation (Struktur) Kräften. Aber die Details müssen für einen späteren Artikel warten, denn ich sehr gerne schreiben werde, da es sonst den Rahmen hier sprengen würde.
Nanoteilchen werden z.B. in Sonnencreme benutzt. Sie wirken in der Creme wie kleine Spiegel, die das Licht absorbieren und reflektieren und uns so vor Sonnenbrand schützen. Damit das gut funktioniert sollten sie möglichst gleichmäßig in der Creme verteilt sein und dafür ist ein Verständnis der Kräfte die diese Teilchen verklumpen lassen hilfreich. Daher haben wir in dieser Woche gemeinsam einige Experimente am AFM durchgeführt von der wir uns einige neue Einsichten in dieses Gebiet versprechen (Vielen Dank an Kfir!).
Als ich in Haifa mit Arbeiten fertig war, habe ich ein paar Tage bei meiner Familie in einer kleinen arabischen Stadt in Israel verbracht und bin dann weiter nach Jerusalem. Wenn man in diese kleinen Städte kommt betritt man einen sympathischen Mikrokosmos. Das Leben ist hier noch traditioneller, als wir es in Deutschland (jedenfalls in Bremen, ich weiß ja nicht wie das in Bayern ist Dominik…) kennen. Ich bin immer sehr gerne dort und nicht nur weil sich alle streiten wer mich zum Essen einladen darf, es komplett unmöglich ist irgendetwas selber zu bezaheln, ich mir jedes Jahr die selben Geschichten anhören muss und es gelacht wird als wenn man sie zum ersten mal hört oder man überall ein Baby in die Hand gedrückt bekommt…
Jerusalem ist natürlich einen eigenen (eher mehrere…) Eintrag wert, aber davon gibt es bestimmt schon genug von richtigen Reisebloggern. Ich versuche jedes Mal wenn ich in Israel bin, Jerusalem zu besuchen, da die Stadt einfach einzigartig ist und einen sehr schönen Kontrast zu Tel Aviv darstellt. Die Altstadt, mit der intakten Stadtmauer, den kleinen überfüllten Gassen, dem Felsendom (wer den besichten will, früh hin und anstellen, die Schlangen sind sehr lang und die Besucherzeiten festgelegt https://www.touristisrael.com/temple-mount/), der Grabeskirche, der Klagemauer, dem Grab von König David, dem arabischen Markt…. ist extrem beeindruckend und ich hatte das Glück, dass in der Woche in der ich da war, ein Festival (The Sounds of the Old City) war. Jeden Abend spielten verschiedene einheimische Bands vor verschiedenen Komplexen in der Altstadt. Sehr cool…
Gegen Ende wollte ich eigentlich noch unbedingt in die Westbank aber dafür hat mir leider die Zeit gefehlt. Ich hatte nämlich die Möglichkeit gute Freunde in einer Gruppe zu besuchen, deren Arbeit mir sehr am Herzen liegt und deswegen mache ich hier schamlos Werbung. Die Palestine Circus School versucht die Zirkuskunst in den palästinensischen Gebieten zu etablieren (www.palcircus.ps / oder facebook). Dabei fokussieren sie sich vor allem auf die Arbeit mit kleinen Kinder. Nächstes Jahr planen sie eine Tour in Europa und werden auch in Deutschland auftreten und ich denke mal, dass sie sich auf Besucher freuen… Die Termine könnt ihr auf der Website finden, sobald alles geplannt ist.
Alles in allem sind die drei Wochen in Israel leider viel zu schnell vergangen und ich war sehr froh die Woche am Technion im Russel Berrie Nanotechnology Institute verbringen zu dürfen. Ich empfehle wirklich jedem, dort einmal Urlaub zu machen, wenn er die Möglichkeit hat.
Tel Aviv , Haifa, Eilat, Akko und Jerusalem sind alles sehr beeindruckende Städte und auch die Westbank hat mit Betlehem, Hebron und Ramallah sehr sehr viel zu bieten, wie auch Banksy mittlerweile weiß…
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