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Gedanken zur Selbstorganisation

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Formal Metadata

Title
Gedanken zur Selbstorganisation
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Number of Parts
99
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Weitere Gedanken zum Prinzip der Selbstorganisation mit Beispielen von Prof. Breu (Uni Bayreuth).
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Computer animation
PlanheitPhyllosilicateKristallinitätNanoparticlePoreSonderforschungsbereich Complex Macromolecular and Hybrid Systems in Internal and External FieldsWaterfallRöntgenographieChemische AnalyseMikroporeLecture/ConferenceMeeting/Interview
Computer animation
Transcript: German(auto-generated)
Der Begriff der Selbstorganisation ist ein Widerspruch in sich selber.
Also das Beste, was man sich noch vorstellen kann, ist, dass ich ein chemisches, physikalisches System so gestalte, dass es programmiert ist, sich auf einer hierarchisch übergeordneten Ebene zu strukturieren. Also das, was wir als programmierte Selbstorganisation bezeichnen.
Diese Dinge sind natürlich extrem wichtig. Ich sage immer überspitzt, es gibt eigentlich keine Nanotechnologie. Weil Nano-Objekte schwierig zu handeln sind.
Sie können Nano-Objekte im Prinzip nur im aggregierten oder im selbstorganisierten Zustand, als halbfertiges Device im industriellen Prozess handeln. Das ist auch letztendlich die Grundüberlegung gewesen für den SFB 840,
den wir da im Bauwelt haben. Der heißt vom Titel her von Partikulären Nanosystemen zur Mesotechnologie. Das heißt, was wir da in diesem SFB probieren, ist, dass wir nanopartikuläre Objekte so programmieren, dass die sich auf einer hierarchisch übergeordneten Ebene ein System ergeben,
das irgendwann im medialen Fall auch eine Technologie dahinter hat. Und im Idealfall sollte es auch so sein, dass wir durch die Organisation dieser Nanoteilchen
auf dieser hierarchisch übergeordneten Ebene, und das muss jetzt nicht nur eine andere Längenskala sein, eine Eigenschaft kriegen, die es jetzt auf dem Nanosystem nicht gegeben hat. Einfaches Beispiel, das inzwischen, glaube ich, jeder kennt, sind photonische Systeme. Das heißt, ich organisiere Objekte, die im Bereich sichtbares Licht 200-300 Nanometer sind,
in einen kristallinen Zustand und kriege dann die normalen Beugungsphänomene mit sichtbarem Licht, die man von der Röntgenographie auch kennt, inklusive Bandgaps, verbotener Zonen,
und kann dann im Prinzip mit diesen verbotenen Zonen ähnliche Devices bauen, wie man das auch von der Halbleiterindustrie kennt. Oder im einfachsten Fall für diese Schichtsilikate, das ist auch wirklich tatsächlich ein kleines Forschungsgebiet, das wir da haben, ich organisiere die Schichtsilikate planar mit Mikroporen dazwischen
und mache da Schichten daraus aus 200-300 Nanometer Schichtsilikate. Dann mache ich eine poröse höher brechende Schicht, dann wieder Schichtsilikate usw. Also das, was man als eindimensionalen photonischen Kristall oder auch als Brechstack bezeichnet,
und so ein Brechstack, der hat jetzt eine Farbe über Interferenz auch. Das heißt, wenn Sie von oben drauf gucken, dann ist der grün oder blau, je nachdem wie dick die Schichten sind, relativ zueinander, das wäre im Prinzip wie Brecksches Gesetz, aber tatsächlich brauchen wir Brecks-Nelsches Gesetz,
das heißt, ich brauche noch den Brechungsindex. Und den Brechungsindex kann ich jetzt wieder verändern, z.B. indem ich die Mikroporen in der einen Schicht durch einen Analyten fülle. Das heißt, was man damit als Device z.B. bauen könnte, auf der mesoskopischen Ebene des photonischen Kristalls
wäre ein Gestalt-Größenselektiver-Sensor über die Mikroporen, der dann halt das sensorische Signal nicht über Elektriker oder so rausgibt, sondern über eine Änderung der Farbe. Wenn man so will, ein chemisches Chamäleon,
da kann man sich viele, viele Analyten vorstellen, die man schnell und einfach über eine Farbeänderung z.B. erkennen will.