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06/09/1998 00:00

Weltneuheit: temperaturvariables Rasterkraftmikroskop

Klaus Tornier Abteilung 2
Universität Hamburg

    Neuartige Kombination von Rasterkraftmikroskopie und
    Kryotechnologie / Kooperation Uni Hamburg - Beiersdorf

    Immer detailliertere Kenntnisse über den Aufbau und die
    Wirkungen von Produkten des täglichen Bedarfs sind er-
    forderlich, um diese zu verbessern und den Nutzen für
    den Verbraucher zu erhöhen. Um wasserhaltige bzw. bio-
    logische und/oder zähflüssige Proben naturnah zu unter-
    suchen, ist eine gezielte Anwendung von Kryo-Präpara-
    tionstechniken unumgänglich. Durch eine neuartige Kom-
    bination von Rasterkraftmikroskopie und Kryo-Techno-
    logie (Kryo=Kälte) hofft die Beiersdorf AG in Hamburg
    neue Erkenntnisse über die Schutzwirkung von Lichtfil-
    tern, Ursachen der Hautalterung, Auswirkungen verschie-
    dener Haarbehandlungsmethoden sowie über Aufbau und
    Wirkung von Emulsionen zu erzielen. Auf dem Sektor der
    Klebetechnologie werden ebenfalls neue Erkenntnisse
    erwartet, zum Beispiel zur Homogenität von Klebmassen
    oder zur Optimierung von Klebeigenschaften.

    Für den genannten Einsatzzweck entwickeln im Rahmen
    eines vom Bundesministeriums für Bildung, Wissenschaft,
    Forschung und Technologie geförderten Projekts Jens
    Müller und Dr. Udo Schwarz aus der Gruppe von Prof. Dr.
    Roland Wiesendanger vom Institut für Angewandte Physik
    der Universität Hamburg ein maßgeschneidertes Raster-
    kraftmikroskop (RKM), das gleich m e h r e r e
    w e l t w e i t e i n z i g a r t i g e B e s o n-
    d e r h e i t e n aufweist: Es ist nicht nur das ein-
    zige Gerät, das - auf einem Durchflußkryostat basie-
    rend - im Ultrahochvakuum einen Proben- und Messsonden-
    wechsel am selben Ort und volle Temperaturvariabilität
    von 100 Kelvin bis zur Raumtemperatur bietet; das
    Design ermöglicht es auch, dank eines ausgeklügelten
    Probentransfer- und Präparationsmechanismus' schockge-
    frorene Proben in kaltem Zustand zwischen dem Kryo-RKM
    und dem in der Zentralanalytik von Beiersdorf verwende-
    ten Kryo-Transmissionselektronenmikroskop (Kryo-TEM)
    und dem Kryo-Rasterelektronenmikroskop (Kryo-REM)auszu-
    tauschen, wodurch erstmals einander ergänzende Unter-
    suchungen der zueinander komplementären Methoden Kryo-
    RKM, Kryo-TEM und Kryo-REM möglich werden. (Beim Raster-
    kraftmikroskop handelt es sich um ein Mikroskop, bei
    dem eine Sondenspitze eine Oberfläche abtastet, vergleichbar mit der Nadelspitze eines Plattenspielers,
    und die Kraftwechselwirkung zwischen Spitze und Proben-
    oberfläche ausübt, so daß Erkenntnisse über die lokalen
    mechanischen (elastischen oder Härte-) Eigenschaften der
    Probe gewonnen werden können. Das Elektronenmikroskop
    hat keine Sondenspitze, sondern eine Elektronenquelle,
    die Elektronen liefert, mit deren Hilfe die Proben ent-
    weder durchstrahlt (Transmissionselektronenmikroskop)
    oder durch Messungen der Elektronen in Reflexion
    (Rasterelektronenmikroskop)untersucht werden können.)

    Als typische Anwendung aus der Kosmetiksparte von
    Beiersdorf soll das neuentwickelte Kryo-RKM weitergehen-
    de Informationen über die Wechselwirkungen zwischen
    Emulsionen (Cremes, Body Lotions usw.) und der Haut
    liefern. Von besonderem Interesse sind dabei genaue In-
    formationen über das Phasenverhalten von Emulsionen,
    über Größe und Verteilung teilchenförmiger Inhaltsstoffe, eine Unterscheidung verschiedener Wasserphasen und Aus-
    sagen über die Struktur der Grenzflächen zwischen Fett- und Wasseranteilen. Für den Nachweis der Produktwirkung
    sind Art und Umfang von Befeuchtungsvorgängen und die
    inter- oder intrazellulären Fetttransportmechanismen
    bzw. deren Auswirkungen auf die Barrierefunktion der
    Haut zu untersuchen.

    Zu typischen Untersuchungszielen aus der Klebtechnologie
    gehören die Verankerung von Klebmassen auf unterschied-
    lich vorbehandelten Trägern sowie die Aufklärung von
    Vernetzungsmechanismen und der Homogenität von Klebmassen.
    Durch geeignete Vorbehandlung des Trägers läßt sich das
    Anbindeverhalten gezielt verbessern. Genauere Untersu-
    chungen der Klebmassenoberseite müssen jedoch wegen der Mobilität der Polymerketten bei Raumtemperatur vorzugs-
    weise im Kryomodus ausgeführt werden. Die Feinststruktur
    der Grenzfläche zwischen Folie und Klebmasse kann in
    Hochauflösung elegant durch das Kryo-RKM analysiert
    werden. Die Änderung der Klebkräfte bei variabler Temperatur liefert zusätzliche Hinweise auf die An-
    bindung an die Grenzschicht.


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    Criteria of this press release:
    Biology, Chemistry, Materials sciences, Mathematics, Physics / astronomy
    transregional, national
    Research projects
    German


     

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