Thiele In Münster ↠ In Das Örtliche — Eine Neue Methode Zur Erforschung Der Nanowelt

July 14, 2024, 1:33 pm

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Eine Neue Methode Zur Erforschung Der Nanowelt

Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts (MPL) und des Max-Planck-Zentrums für Physik und Medizin (MPZPM) in Erlangen präsentieren einen großen Fortschritt bei der Charakterisierung von Nanopartikeln. Sie nutzten eine spezielle Mikroskopie-Methode, die auf Interferometrie basiert, um die bestehenden Instrumente zu übertreffen. Eine mögliche Anwendung dieser Technik könnte die Identifizierung von Krankheiten sein. Nanopartikel sind überall. Sie befinden sich in unserem Körper in Form von Proteinaggregaten, Lipidbläschen oder Viren. Sie befinden sich in Form von Verunreinigungen in unserem Trinkwasser. In der Luft, die wir einatmen, sind sie als Schadstoffe enthalten. Gleichzeitig basieren viele Medikamente auf der Verabreichung von Nanopartikeln, darunter auch die Impfstoffe, die wir in letzter Zeit erhalten haben. Neue Methode zur Erforschung der Nanowelt. Auch die Schnelltests für den Nachweis von SARS-Cov-2 basieren auf Nanopartikeln, um die Pandemie zu bekämpfen. Die rote Linie, die wir täglich überwachen, enthält Myriaden von Gold-Nanopartikeln, die mit Antikörpern gegen Proteine beschichtet sind, die die Infektion anzeigen.

Die Physiker Charakterisierung Einstein (Hausaufgabe / Referat)

Standardmäßig werden charakteristische Eigenschaften wie Masse und Drehgeschwindigkeit von Schwarzen Löchern anhand von Röntgenbeobachtungen bestimmt. Eine neue Methode zur Erforschung der Nanowelt. Allerdings geht man in der Regel davon aus, dass die Achsenausrichtung nicht oder nur kaum von der erwarteten abweicht. Sollten also auch andere Schwarze Löcher in Röntgendoppelsternsystemen ähnlich große Schräglagen aufweisen, würde dies die Messungen der Masse und des Spins von Schwarzen Löchern aus Röntgenbeobachtungen verfälschen, schreiben die Autoren. Etliche Exemplare könnten damit falsch charakterisiert sein. Künftig sollte daher der Ausrichtungswinkel bei der Bestimmung von Masse und Spin eines Schwarzen Lochs als freier Parameter behandelt werden, empfehlen die Autoren.

Neue Methode Zur Erforschung Der Nanowelt

In einem solchen Medium bewegt die Wärmeenergie die Teilchen ständig in zufällige Richtungen. Es stellt sich heraus, dass der Raum, den ein Teilchen in einer bestimmten Zeit erkundet, mit seiner Größe korreliert. Mit anderen Worten: Kleine Teilchen bewegen sich "schneller" und nehmen ein größeres Volumen ein als große Teilchen. Die Gleichung, die dieses Phänomen beschreibt - die Stokes-Einstein-Relation - stammt aus dem Anfang des letzten Jahrhunderts und findet seitdem Nutzen in vielen Anwendungen. Kurz gesagt, wenn man ein Nanopartikel verfolgen und Statistiken über seine unruhige Flugbahn sammeln könnte, könnte man auf seine Größe schließen. Die Herausforderung besteht also darin, sehr schnelle Filme von winzigen vorbeiziehenden Teilchen aufzunehmen. Wissenschaftler am MPL haben in den letzten zwei Jahrzehnten eine spezielle Mikroskopiemethode entwickelt, die als interferometrische Streuungsmikroskopie (iSCAT) bekannt ist. Diese Technik ist extrem empfindlich beim Nachweis von Nanopartikeln.

Schwarze Löcher haben keine Oberfläche wie ein Planet oder ein Stern; stattdessen handelt es sich um ein Gebiet, in dem die Materie in sich selbst zusammengefallen und auf ein unglaublich winziges Volumen verdichtet ist. Aber wie alle anderen Himmelskörper rotieren Schwarze Löcher um die eigene Achse; charakterisieren lassen sie sich daher vorwiegend mittels zweier Parameter: Masse und Rotationsgeschwindigkeit. Mitunter sind auch die Schwerkraftmonster – wie Planeten und Sterne – Teil einer Konfiguration mehrerer Objekte, die durch die gravitative Anziehung zusammengehalten werden. So wandern in unserem Sonnensystem etwa die Planeten um das Zentralgestirn oder in einem Doppelsternsystem rotieren zwei Sterne umeinander. Auf ähnliche Weise führt das beobachtete Objekt eine bewegte Partnerschaft mit einem Stern. Eine derartige Konstellation zählt zu den Röntgendoppelsternsystemen, in denen üblicherweise ein Stern einen viel kompakteren Stern umrundet – daher die Bezeichnung. Die Gemeinsamkeit solcher Systeme ist, dass das massereichere Objekt Material von seinem leichteren Begleiter abzieht.

In der Regel, bezeichnet man etwas als Nanopartikel, wenn seine Größe (Durchmesser) kleiner als ein Mikrometer (ein Tausendstel Millimeter) ist. Objekte in der Größenordnung von einem Mikrometer können noch mit einem normalen Mikroskop gemessen werden, aber Partikel, die viel kleiner sind, z. B. kleiner als 0, 2 Mikrometer, lassen sich nur noch sehr schwer messen oder charakterisieren. Interessanterweise ist dies auch der Größenbereich von Viren, die bis zu 0, 02 Mikrometer klein werden können. Im Laufe der Jahre haben Wissenschaftler und Ingenieure eine Reihe von Instrumenten zur Charakterisierung von Nanopartikeln entwickelt. Im Idealfall möchte man ihre Konzentration messen, ihre Größe und Größenverteilung beurteilen und ihre Substanz bestimmen. Ein hochwertiges Beispiel ist das Elektronenmikroskop. Aber diese Technologie hat viele Schwächen. Sie ist sehr sperrig und teuer, und die Untersuchungen dauern zu lange, weil die Proben sorgfältig vorbereitet und ins Vakuum gebracht werden müssen.

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