Forscher des Fraunhofer-Instituts für Fertigungstechnik und angewandte Materialforschung (IFAM) in Bremen haben ein Messgerät entwickelt, das auch in trüben Substanzen Partikel von wenigen Nanometern (ein millionenstel Millimeter) messen kann.
Die neue Messmethode beruht auf der so genannten 3-D-Kreuzkorrelationstechnik, bei der die Forscher Überlagerungsmuster von gestreutem Licht miteinander vergleichen. “Zwei Laserstrahlen durchdringen die Probe und überkreuzen sich in ihr. Sie werden gestreut und erzeugen ein körniges Muster aus hellen Lichtflecken”, erklärt Lisa Aberle vom IFAM. Diese Muster werden auf einem Schirm sichtbar, der sich hinter der Probe befindet. Die Lichtflecke spiegeln die räumliche Anordnung der Teilchen in der trüben Flüssigkeit wider. Anhand des Flackerns der Lichtflecken können die Wissenschaftler auf die Größe der Teilchen schließen. “Die Geschwindigkeit, mit der die Flecken sich bewegen, ist abhängig von der Größe der Partikel”, so Lisa Aberle.
Störende Mehrfachstreuprozesse, die mit zunehmender Teilchenkonzentration auftreten, werden durch ein mathematisches Verfahren errechnet und herausgefiltert. Durch mehrere Messungen können die Wissenschaftler beobachten, wie sich die einzelnen Teilchen der Farbe oder anderer zähflüssigen Substanzen aus dem Alltag verändern, zusammenballen oder sich ablagern. Sie erhalten so Aufschluss über die zeitliche Stabilität von Produkten aus Pharmazie, Kosmetik und der Lebensmittelindustrie. Lisa Abele hat das Messgerät bereits als serienfertigen Protoypen entwickelt und sucht nun nach Industriepartnern zur Vermarktung. Mögliche Abnehmer sind Hersteller von Farben oder die Kosmetikindustrie.
Almut Bruschke-Reimer
