Dynamische Lichtstreuung in Mikrogelen

In diesem Versuch wird elastische Streuung von Licht (Rayleigh- und Miestreuung) als Methoden der dynamische Lichtstreuung (DLS) eingesetzt. Aus der Winkel- und Zeitabhängigkeit der Streuung werden strukturelle und dynamische Parameter von Nanopartikeln als Funktion der Temperatur bestimmt.

Nanopartikel finden heutzutage eine Vielzahl an Anwendungen, so werden Systeme mit Nanopartikeln in der chemischen Industrie, in der Medizin, der Pharmazie oder Lackindustrie eingesetzt. Der Grund ist die Einstellbarkeit ihrer Eigenschaften über ihre Größe. Gold-Nanopartikel haben zum Beispiel in dispergierter, also fein verteilter Form unterschiedliche Farben. Dispersionen lassen sich je nach Partikelgröße in kolloidale oder grob disperse Systeme einteilen. Die dispergierten Teilchen unterliegen (fast) nicht der Gravitationskraft, jedoch der Brownschen Molekularbewegung.

Als Nanopartikel werden im Versuch exemplarisch PolyNIPAM- und Polystyrol-Partikel verwendet. PolyNIPAM liegt unter 32°C in einem geschwollenen Zustand vor, bei darüber liegenden Temperaturen ist es geschrumpft. Dieses Verhalten kommt bei Polystyrol nicht vor. Über Wechselwirkung der Nanopartikel kommt es zu einer Gelbildung.