Neuartige Nanostrukturen im Lichte von Neutronen und Photonen: Giant microemulsions

Stefan Müller, Februar 2003

Unter Ausnutzung des efficiency boosting-Effekts wurden aus gleichen Volumina Wasser und Öl mit nichtionischen Tensiden und amphiphilen Blockcopolymeren hocheffiziente Mikroemulsionen hergestellt. Diese hocheffizienten Mikroemulsionen enthalten dabei weniger als 3 Gew.%, manchmal sogar nur 1 Gew.% an Tensid und Polymer. Als Folge des geringen Amphiphilgehalts kommt es zur Ausbildung von großen Domänen deren Abstand bis zu 0.5µm beträgt. Diese Mikroemulsionen streuen sehr stark Licht und erscheinen weißlich trüb wie Emulsionen, sind aber immer noch thermodynamisch stabil. Die starke Streuung, welche bei Licht- wie Neutronenstreuung gleichermaßen auftritt, wurde durch gleichzeitiges Anpassen der Brechungsindex- und Streulängendichtedifferenz zwischen Öl- und Wasserdomänen herabgesetzt (Doppelkontrastvariation). Damit konnten statische Lichtstreuung (SLS) und Neutronenkleinwinkelstreuung (SANS) vergleichend eingesetzt werden. Erstmalig wurde in diesem pseudo-ternären System auch eine hochverdünnte, farbig schillernde lamellare Phase beobachtet. Die Farben der lamellaren Phase lassen sich ideal als Lichtstreuung bei großen Streuwinkeln beobachten. Der Abstand der Lamellen konnte daher mit einer Rückstreumethode charakterisiert werden.