Forschung
Cluster sind Nanopartikel aus einer exakt definierten Anzahl von Atomen / Molekülen und liegen im Größenbereich am unteren Ende der Nanometerskala - also bei etwa 1-10 nm. In diesem Größenbereich zeigt die Materie eine überraschende Vielfalt von Erscheinungsformen wie Ketten, Ringe, Kugeln und Röhren im Nanometerbereich. Diese Objekte sind so klein, dass sie nicht mit Hilfe von Standardmethoden wie Elektronen- oder Rastertunnelmikroskopen untersucht werden können.
Verschiedene physikalische Eigenschaften wie chemische Reaktivität, Magnetismus, oder Schmelzpunkte verlieren aufgrund von Quanteneffekten ihre Skalierbarkeit. Hier gilt der Spruch: "Jedes Atom zählt", so dass das Hinzufügen oder Entfernen eines einzelnen Atoms die Eigenschaften des Clusters radikal verändern kann.
Diese Nanoobjekte haben vielversprechende technische Anwendungen. Um nur ein Beispiel zu nennen: Neue Materialien auf der Basis von Clustern könnten das Problem der drucklosen Speicherung von Wasserstoff lösen oder die Effizienz von Brennstoffzellen erheblich verbessern.
Eine Größenselektion der Cluster mittels eines Massenspektrometers ist von Nöten, möchte man klare Aussagen treffen.
Die Konstanzer Arbeitsgruppe betreibt verschiedene Experimente:
