| Oberflächen & Grenzflächen |
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In unserer Gruppe Oberflächen & Grenzflächen sind Mitarbeitende über verschiedene Institutionen im ETH Bereich verteilt (ETH, Empa, PSI). Wir benutzen die Methode des erweiterten Oberflächen-Kraftmessgerätes – engl. extended Surface Forces Apparatus (eSFA) [http://www.surface.mat.ethz.ch/research/surface_forces/extended_SFA] für Grundlagenforschung. Mit dem eSFA lassen sich kleinste Kräfte an Oberflächen messen, welche Rückschlüsse auf intermolekulare Wechselwirkungen zulassen. Folgende Themen werden erforscht: |
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| Struktur und Thermodynamik an Flüssig-Fest Grenzflächen |
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Wir untersuchen, wie sich Flüssigkeitsmoleküle oder gelöste Moleküle in der Nähe von Grenzflächen verhalten. Modifizierte dynamische Eigenschaften zwischen freistehenden Kristallmembranen werden ebenso untersucht wie spontane Strukturveränderungen der Flüssigkeiten. Neuerdings bauen wir einen druckkontrollierten eSFA an der Empa um die Eigenschaften von flüssigem CO2 zu studieren.
Wir entwickeln auch instrumentelle Neuheiten; wie die Optische Spektralkorrelation (OSC) oder die Kombination von eSFA und Röntgen-Kleinwinkelstreuung (am SLS, PSI) oder neuartige optische Werkzeuge wie der HICALOS Filter zur Picometer genauen Kalibration von nicht-linear dispersiven Spektrometern. Wir benutzen die cSAXS-Strahllinie am PSI, auch dazu um die molekulare Orientierung in synthetischen Fasern zu untersuchen [http://www.psi.ch/sls/csaxs/csaxs]. |
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| Molekulare Mechanismen und biologische Wechselwirkungen |
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Zu diesem Themenkreis gehört z.B. die Frage, warum gewisse Oberflächen resistent gegen unspezifische Proteinanhaftung sind. Wir entwickelten einen Bio-Sensor nach dem Prinzip eines Adsorptions-Sensors (TInAS), der als Prototyp bereits von verschiedenen anderen Forschungsgruppen in der Forschung verwendet wird.
Kontakt
Prof. Dr. Manfred Heuberger, Abteilungsleiter
Tel. +41 58 765 78 78
manfred.heuberger@empa.ch
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Newton Ringe gemessen in Reflektion zur Messung von Abständen zwischen Oberflächen in flüssigem CO2 im neuen Instrument “AGNES”.
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Auswahl relevanter Publikationen
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- M. Heuberger, "The extended surface forces apparatus: Part I. Fast Spectral Correlation Interferometry", Rev. Sci. Instrum., 72(3), (2001), 1700.
- M. Heuberger, M. Zäch, "Nano-fluidics: Structural forces, density anomalies and the pivotal role of nano-particles", Langmuir, 19(6), (2003), 1943.
- T.E. Balmer, M. Heuberger, "Precision thickness and refractive index imaging of molecular films", Rev. Sci. Instr. 78 (9), (2007) 093105.
- M. Heuberger, T.E. Balmer, "The Transmission Interferometric Adsorption Sensor", J. Phys. 40 (2007), 7245-7254.
- Perret E., Nygard K., Satapathy D.K., Balmer T., Bunk O., Heuberger M., van der Veen F., „X-ray reflectivity reveals equilibrium density profiles of liquid in nanometre confinement", Europhysics Letters, 88, (2009).
- Perret E., Balmer T., Heuberger M., „Self-consistent aggorithm for calibrating spectrometers to picometer accuracy over the entire wavelength range", Applied Spectroscopy, 64(10), (2010).
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