.svg "publish-industry Verlag GmbH"){kind=logo}
Im Gegensatz zu Basismetallen wie Nickel und Kupfer ist Gold korrosions- und oxidationsbeständig. Aus diesem Grund ist das unreaktive Edelmetall für die Herstellung von Schmuck beliebt, galt in der Chemie aber lange Zeit als unnahbar. In den 1980er-Jahren entdeckten Wissenschaftler jedoch, dass sich die chemische Unnahbarkeit des Goldes nur in großen oder makroskopischen Maßstäben manifestiert. Im Nanometerbereich sind Goldpartikel dagegen durchaus chemisch reaktiv und bilden hervorragende Katalysatoren. Heute haben Goldnanostrukturen in einer Vielzahl von Anwendungen einen Platz gefunden, darunter in Biosensoren oder bei der kontrollierten Abgabe von Wirkstoffen im Körper.
Ein Spritzer Gold
Zur Herstellung von Goldnanopartikeln diente bisher die Kombination des Goldvorläufers Chloressigsäure mit einem Reduktionsmittel wie Natriumborhydrid. Die Reaktion überträgt Elektronen vom Reduktionsmittel auf die Chloressigsäure und setzt dabei Goldatome frei, die je nach Verklumpung nanogroße Perlen, Drähte, Stäbe, Prismen und mehr bilden. Da einige chemische Reaktionen in Mikrotröpfchen viel schneller ablaufen als in größeren Lösungsmengen, wollten Wissenschaftler der US-Universität Stanford herausfinden, ob die Reaktion mit winzigen Mikrotröpfchen Chloressigsäure und Natriumborhydrid anders verlaufen würde.
Sie beobachteten, dass die Goldnanopartikel in Mikrotropfen über 100.000 Mal schneller wuchsen. Die auffälligste Beobachtung brachte jedoch ein Kontrollversuch, bei dem das Reduktionsmittel durch Mikrotröpfchen Wasser ersetzt wurde: Goldnanostrukturen lassen sich ohne zusätzliche Reduktionsmittel aus reinem Wasser herstellen. Wenn der Prozess vergrößert werden kann, könnte er die bisher genutzten giftigen Reduktionsmittel überflüssig machen.
Noch ist jedoch unklar, warum Wassermikrotropfen bei dieser Reaktion ein Reduktionsmittel ersetzen können. Eine Möglichkeit ist, dass die Umwandlung des Wassers in Mikrotröpfchen seine Oberfläche stark vergrößert, wodurch sich an der Luft-Wasser-Grenzfläche ein starkes elektrisches Feld bildet, das die Bildung von Goldnanopartikeln und -Nanodrähten fördern kann. Die Forscher untersuchten nun, wie sich die Nanostrukturen für verschiedene katalytische und biomedizinische Anwendungen nutzen lassen und wollen ihre Technik zur Herstellung von Goldschichten verfeinern.
