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Nanoversum (8): Von der Plasmakugel zum Nanosilber im Keramikschwamm

Von / 18. Mai 2014 / 9 Kommentare / Seite 2 von 2 / Auf einer Seite lesen
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Und diese gezielt gesteuerte Freigabe von Silber ist für viele antimikrobielle Anwendungen von großem Interesse.

Das nächste Mal geht es dann mit die bioaktiven Eigenschaften des Komposits weiter!

 

Ein Nachteil der Methode ist, dass sie vergleichsweise langsam ist,
aber dafür ist sie sehr genau.
Und bevor einer fragt:
nein, man kann aus einer Plasmakugel kein Magnetron basteln 😉

—-
Quelle:

Chakravadhanula VS, Kübel C, Hrkac T, Zaporojtchenko V, Strunskus T, Faupel F, & Kienle L (2012). Surface segregation in TiO2-based nanocomposite thin films Nanotechnology, 23 (49) DOI: 10.1088/0957-4484/23/49/495701

 

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Kommentare (9)

  1. #1 Eheran
    19. Mai 2014

    Interessant, dass sich da solche “Tröpfchen” bilden statt einer mehr oder weniger homogenen Durchmischung.
    Wie kommt es dazu, dass sich das Silber an bestimmten stellen ansammelt?

    Bezüglich der antibakteriellen Wirkung:
    Der Effekt heißt Oligodynamie.
    https://de.wikipedia.org/wiki/Oligodynamie

    • #2 Tomi
      19. Mai 2014

      Hi,

      wenn Du ein Gemisch aus Wasser und Öl bildest, erhälst Du einen vergleichbaren Effekt. Ein Wassermolekül sucht sich lieber andere Wassermoleküle und bildet einen Tropfen – was im Endeffekt nichts anderes bedeutet, als dass das Wasser versucht, seine Oberfläche gegenüber dem Öl zu verringern. Im günstigsten Fall würde sich das Wasser komplett vom Öl trennen.

      Ähnlich ist das nun auch bei dem vorgestellten Komposit.
      Beide Materialien werden gleichzeitig und gleichmäßig abgeschieden. Aber sobald sie auf der Probe landen, versuchen sie gleiche Partner zu finden. Dabei Silber ist dabei wesentlich mobiler, sodass es so aussieht, als würde man mit einer Sprühflasche Wasser auf eine Glasscheibe geben: Hauchfeine Tröpfchen kommen auf der Scheibe an und sammeln sich zu größeren Tropfen.
      Gestoppt wird dieser Vorgang nur, weil die ganze Zeit auch das andere Material abgeschieden wird, dass die Tröpfen nach kurzer Zeit immobil einschließt. –> Das bedeutet natürlich auch, dass die Silbertröpfchen größer werden, wenn ich die Abscheidung langsamer mache (da dann die Tröpfchen mehr Zeit haben mit anderen Tröpfchen zusammenzuwachsen). Deswegen sind, wie ich oben beschrieb, die Tröpfchen an der Oberfläche auch größer als im Inneren.

      Ich hoffe, das beantwortet die Frage, ansonsten gehe ich gerne nochmal genauer darauf ein.

      Was die antimikrobielle Wirkung von Silber angeht, werde ich dazu noch einen eigenen Artikel schreiben. Ich habe dazu bereits ein Paper geschrieben, dass ich gerne vorstellen möchte. Insbesondere weil viele Studien zum Thema Nanosilber schlichtweg falsch sind!
      Man sieht es auch wieder in dem erwähnten Wikipedia-Artikel, denn wer für in vitro Versuche eine kolloidale Silberlösung verwendet, um damit auf das Verhalten von in Verbrauchsstrukturen eingebettetes Nanopartikeln zu schließen, hat keine Ahnung, was er da treibt.

  2. #3 Eheran
    19. Mai 2014

    “Dabei Silber ist dabei wesentlich mobiler”
    Derartig mobil ist das – mehrere nm Verschiebung?
    Wie hoch ist die Substrattemperatur dann?
    Ich hatte eher an etwas kühleres gedacht und würde mich dann auch weiter über diese Mobilität wundern. Wenn ihr aber natürlich bei mehreren 100°C arbeitet, dann würde es den Effekt erklären. Ansonsten wird das wohl an der bevorzugten Kristallwachstumsrichtung liegen, welche sich erst ab bestimmten Dicke merklich abzeichnet.

    Deine Vergleiche mit Wasser/Öl bzw. Wasser/Glas finde ich nicht passend, dabei geht es um die Hydro(phil/phob)ität. Die spielt hier aber keine Rolle.

    • #4 Tomi
      19. Mai 2014

      Hi,

      die Substrattemperatur kann mit etwa 60°C bis 100°C angenommen werden. In diesem Bereich können Silber- oder auch Gold-Nanopartikel, die kleiner als 2nm groß sind, durchaus als flüssig beschrieben werden. Es sind aber nicht diese Cluster die wandern, sondern Einatome oder Cluster von wenigen 10 Atomen, sodass eine Wanderung von mehreren nm zum nächsten Wachstumskeim möglich sind.

      Hydrophil bzw. -phob spielt sogar ein große Rolle, da sie Ausdruck der Oberflächen- und Grenzflächenenergien sind. Sie entscheiden darüber, ob sich im Komposit ein Lagenwachstum bildet, die Komponenten Tröpfchen bilden oder sich sogar ein Peeling-Effekt einstellt.

  3. #5 Eheran
    19. Mai 2014

    Interessant, vielen Dank 🙂

  4. #6 Nele
    20. Mai 2014

    *Schauder*

    “Plasmakugel”. Bitte, bitte, bitte “Plasmakugel”. Oder mindestens “Plasma-Kugel”….

  5. #7 Nanoversum – 101 – Chevoja
    16. Februar 2015

    […] Plasma-Herstellungsverfahren: Von der Plasma Kugel zum Nanosilber im Keramikschwamm […]

  6. #8 michanya
    9. Oktober 2016

    …von NANO zur PICCOstruktur – dann wirds auch PICCOBELLO sauber …

    einfach ganz REIN – [x]

    • #9 Tomi
      9. Oktober 2016

      Danke für den Kommentar.
      Der Werbehinweis wurde dennoch entfernt.
      Ich habe kein Problem damit, wenn auf andere Seiten verwiesen wird oder
      wenn die Kommentare etwas schräg sind, aber beides ist dann doch etwas viel des Guten.