27.12.12

Materialforschung

Gold wächst in Nano-Größe im Labor heran

Forscher haben in Haaren Gold herangezüchtet – im Nano-Format. Wer nun zum Friseur um die Ecke rennt, wird enttäuscht. Doch die Anwendungsgebiete sind weit vielfältiger als nur das Blondieren.

Von Wolfgang W. Merkel

Rapunzel, lass dein gülden Haar herab, heißt es im Märchen. Wobei das Haar, genau genommen, wohl nicht gülden, sondern goldfarben war. Doch goldenes oder zumindest goldhaltiges Haar gibt es tatsächlich.

Chemiker um Philippe Walter von der Universität Paris-Süd haben das Edelmetall in Haaren entstehen lassen. Sie legten diese in eine Lösung der Goldverbindung Tetrachloridogoldsäure, im Haarinneren formten sich sodann Gold-Nanopartikel. Von denen wären etwa 50.000 nötig, um, nebeneinander gelegt, die Breite eines Haares auszufüllen.

Eine von den Forschern avisierte Anwendung ist tatsächlich das Haare- oder Wollefärben. Doch die entstehende Kolorierung ist ungewöhnlich: Die Fasern färben sich zunächst blassgelb, um dann ein Tiefbraun anzunehmen. Denn mit der Winzigkeit der Teilchen bekommen diese besondere optische Eigenschaften – Nano-Gold ist nicht goldfarben.

Metalle verändern ihre Eigenschaften

Für Walter und seine Kollegen ist das Haarefärben nur ein Aspekt unter vielen. Wie sie im Fachmagazin "Nano Letters" berichten, könnte Gold-Haar viele Funktionen übernehmen. Da sie neben der ungewöhnlichen Farbe auch in anderer Hinsicht besondere Eigenschaften besitzen, kann man sie beispielsweise als Sensoren verwenden oder als stromzuführende winzige Elektroden in chemisch-physikalischen Prozessen.

Es war der englische Naturforscher Michael Faraday, der vor rund 150 Jahren entdeckte, dass Metalle ihre Eigenschaften verändern, wenn man ihre Größe extrem verringert – also etwa Gold von Nugget-Größe auf Partikeldurchmesser von 70 Nanometer wie in den aktuellen Experimenten bringt.

Dichroitisches Glas schon in der Antike

Schon die Antike kannte einige der daraus resultierenden Effekte. Durch feinstes Raspeln von Gold und Silber, anschließendes Lösen des Staubes in flüssigem Glas und weiteres Verdünnen gelang es römischen Handwerkern um das Jahr 300, ein sogenanntes dichroitisches Glas herzustellen. Bekannt ist hier der "Lykurgosbecher". Der gold- und silberhaltige Pokal schimmert in unterschiedlichen Farben: Von hinten beleuchtet ist er rot, von vorn beschienen grün.

Die alten Römer beherrschten also eine einfache Form von Nanotechnologie – vermutlich durch eine zufällige Entdeckung und selbstverständlich, ohne die dahinter steckenden Zusammenhänge zu kennen.