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Jede Bewegung verläuft in der Zeit und hat ein Ziel.
Aristoteles
6 Zusammenfassung und Ausblick
Zusammenfassung Im Rahmen dieser Arbeit wurden verschiedene Aspekte untersucht,
die im Zusammenhang mit photothermischen Effekten durch absorbierende
Goldkollide in binären Polymerlösungen stehen. Dabei kamen neben den experimentellen
Untersuchungen durch Hellfeld- und Phasenkontrastmikroskopie in
Verbindung mit lokalen Laserheizungen und Methoden der CCD-Einzelteilchenverfolgung
auch numerische Verfahren zur Lösung von Differentialgleichungen zum
Einsatz.
Das durch Absorption von Laserlicht erzeugte Temperaturfeld isolierter Goldnanopartikel
wurde analytisch und die Abweichungen vom Idealfall eines unendlich
ausgedehnten Mediums homogener Wärmeleitung mit Comsol für spezielle Geometrien
und Grenzfälle berechnet. Die sphärische Symmetrie eines 1/r-Gesetz geht
dann verloren und als Analogie zur elektrischen Ladung zwischen zwei geerdeten
Kondensatorplatten konnte über die Spiegelladungsmethode ein analytischer Ausdruck
für die Temperaturverteilung im Falle eines thermischen Kurzschlusses der
Ränder gefunden werden. Die Temperaturverteilung nimmt dann die Gestalt eines
Dipolfeldes an.
In Ergänzung zur bestehenden Literatur wurden Simulationen zur Präzision der
Einzelteilchenverfolgung und zur Dynamik von Goldnanopartikeln unter der Verwendung
der Langevin-Gleichung und verschiedener Auswertemöglichkeiten durchgeführt.
Die Verteilungsfunktion des mittleren Verschiebungsquadrates zu einer festen
Zeit konnte als Erlang-Verteilung identifiziert werden, die als Parameter neben
der Anzahl der Mittelungen auch das gemittelte Verschiebungsquadrat pro Schritt
enthält. Simulationen ergaben eine sehr gute Übereinstimmung zwischen den analytischen
und den berechneten Verteilungsfunktionen.
Nach diesen Untersuchungen in isothermen Systemen wurde dann die Käfigbildung
um geheizte Goldkolloide in Polymerlösungen untersucht. Zur theoretischen
Beschreibung des System Polystyrol/Toluol wurde der Soret-Koeffizient als Funktion
der Konzentration, Molmasse und Temperatur parametrisiert. Dabei wurden
neben Literaturwerten für die Molmassenabhängigkeit auch eigene Messungen der
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