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Nanopumpe aus Gold

Kapillarwirkung auf Knopfdruck

Nanoporöses Gold saugt Flüssigkeiten auf wie ein Schwamm. Mit einem elektrischen Trick lässt sich dieses Verhalten kontrollieren - und macht aus dem Gold eine Pumpe.
Pumpe aus Gold

Wie handelsübliche Putzschwämme können auch solche aus reinem Gold eine Flüssigkeit aufsaugen – sofern sie über ausreichend winzige Poren verfügen, in denen die Kapillarwirkung zur Geltung kommt. Forscher um Patrick Huber und Jörg Weissmüller berichten nun, dass sich das Saugverhalten im Fall der Goldschwämme sogar gezielt beeinflussen lässt: Mit Hilfe einer elektrischen Spannung konnten sie es an- und wieder ausschalten.

Für den Schaltvorgang genügte es dem Team von der Technischen Universität Hamburg und dem Helmholtz-Zentrum Geesthacht ein Kabel an das Goldstück anzuklemmen und über eine Elektrode in der leitfähigen Flüssigkeit eine kleine elektrische Steuerspannung anzulegen. Mit ihr ließ sich das Durchtränken mit der Flüssigkeit beschleunigen, verlangsamen oder sogar anhalten. Grund dafür ist eine Veränderung der Oberflächenspannung, die durch den elektrischen Strom ausgelöst wird. Damit ähnelt das Verfahren der Elektrobenetzung, bei der Strom dazu genutzt wird, eine Oberfläche besser mit einer Flüssigkeit zu benetzen.

Pumpe aus Gold
Pumpe aus Gold | Eine miniaturiserte Pumpe lässt sich aus einem Goldschwamm bauen, wenn man sich einen ungewöhnlichen Effekt zu nutze macht: Mit Hilfe einer elektrischen Spannung lässt sich das Aufsaugverhalten des Schwamms gezielt beeinflussen.

Nanoporöse Goldschwämme könnten womöglich in miniaturisierten Analyseinstrumenten, den Labs-on-a-Chip, eingesetzt werden, meinen die Forscher. Dort müssen beispielsweise geringe Flüssigkeitsmengen durch Kanäle zu Sensoren gepumpt werden. Auch andere Forschergruppen tüfteln schon an Lösungen für winzige Pumpen auf den Chips. Unter anderem wurde schon mit Minipumpen experimentiert, die nur mit Schall arbeiten

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