Aerogold

Mit Aerogel, Aeroclay und Aerographit wurden in den letzten Jahren extrem leichte Materialien entwickelt und vorgestellt, die in ihrer Struktur nahezu vollständig aus Luft bestehen. Im November 2015 hat nun ein Team von Wissenschaftlern der ETH Zürich einen neuen Entwicklungserfolg präsentiert, der diese Reihe der Aero-Leichtbauwerkstoffe auf ideale Weise ergänzt: Aerogold!

Milchproteine für die Herstellung einer Goldlegierung mit hoher Porosität

Aerogold wird in der Form eines ultraleichten Aerogels aus Milchprotein-Nanofibrillen, den so genannten Amyloid-Fibrillen, hergestellt. Die ETH-Wissenschaftler um Prof. Raffaele Mezzenga nutzen die Reste von Amyloidfibrillen, um Gold-Nanokristalle und Nanopartikel aus geeigneten Goldvorstufen wachsen zu lassen. Damit wurde eine neue Art einer Goldlegierung erzeugt, die in dieser Form in der Natur nicht vorkommt. Durch Modifizierung der Gold-Nanopartikel in Form, Größe und Konzentration kann die Dichte und das Karat-Äquivalent eingestellt werden. Nach Aussagen der Forscher kann Aerogold mit einem Luftanteil zwischen 80% und 98% erzeugt werden.

Aus fibrillären Aerogelen hergestellte Materialien bilden eine völlig neuartige Werkstoffklasse mit hoher Porosität und einer besonders großen Oberfläche. Da die Oberfläche von Amyloidfibrillen anders als bei allen bisherigen Materialien chemisch funktionell ist, sehen die Wissenschaftler besondere Einsatzmöglichkeiten für Aerogold vor allem für katalytische Applikationen oder zur Messung von Drücken.

Grundsätzlich sind Anwendungen überall da denkbar, wo Gold ohnehin schon technologischen Einsatz findet, mit weniger Materialeinsatz, bei identischem Metallglanz, aber bis zu tausend Mal heller. Bemerkenswert ist auch die bei Aerogold festgestellte Autofluoreszenz.

Der vollständige Forschungsbericht ist in der November-Ausgabe von „Advanced Materials“ erschienen unter: www.wiley.com

Kontakt zu Prof. Raffaele Mezzenga: www.fsm.ethz.ch