Tobias Kraus: Aufräumen in der Nanowelt

Nanoteilchen sind für gewöhnlich ein ziemlich chaotischer Haufen. Tobias Kraus hat Ordnung hineingebracht – und bereitet so lang erträumten Anwendungen den Weg.

Tobias Kraus legte den Grundstein für Anwendungen, die bisher eher in der Science-Fiction zu Hause waren: Solarzellen von der Rolle, Massenware wie Gardinen, die sich aufhängen lassen und nachts in romantischen Farben leuchten. Der Chemieingenieur vom Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken will elektronische Schaltkreise entwickeln, die nicht nur biegsam, sondern vor allem durchsichtig sind. Dass Polymere mit geeigneten Beschichtungen so etwas können, ist dabei weniger die Frage. Doch wie lassen sich solche Schichten auf bezahlbare Weise erzeugen? Der 34-Jährige setzt auf Nanopartikel, die er in Flüssigkeiten dispergiert, um sie dann auf eine Kunststofffolie aufzutragen. Das Problem: normalerweise verteilen sich die Teilchen sehr gleichmäßig oder verklumpen völlig. „Damit jedoch Kunststoffe leitfähig werden und gleichzeitig durchsichtig bleiben, müssen die metallischen Nanopartikel ein mikroskopisch feines Netz bilden“, erklärt Kraus. Dieses Kunstwerk ist dem Forscher und seinen Mitarbeitern mit dispergierten Goldpartikeln geglückt. Die Schlüsselrolle dabei spielen – entgegen der klassischen Lehre – sogenannte Liganden. Das sind organische Moleküle, die mit einem Ende an die Oberfläche des Nanopartikels andocken und ihn wie eine Hülle umgeben. Von Länge und Beweglichkeit dieser Liganden scheint abzuhängen, ob und wie die Partikel sich gegeneinander verschieben, während die Flüssigkeit verdunstet. Nun hofft Kraus, das Prinzip auf andere Arten von Nanopartikeln und andere als netzartige
(rot)