Das Departement für Chemie der Universität Freiburg hat ein in der Schweiz einzigartiges Gerät erworben, den MetalJet SAXS. Dieses erzeugt Röntgenstrahlen mit einer Intensität, die 100 Mal höher ist als diejenige herkömmlicher Röntgenquellen. Damit können die strukturellen Eigenschaften von Stoffen im Nanometerbereich untersucht werden. Diese Fähigkeit ist besonders für Forschende im Bereich der Materialchemie mit Bezug zu Energie, Lebensmittel und Gesundheit interessant. Die offizielle Einweihung findet am 21. April 2023 statt.

Die genaue Beobachtung eines Materials, sei es in Form eines Pulvers, eines Gels, eines Feststoffs oder in flüssigem Zustand, ist unerlässlich, um seine Struktur und seine Eigenschaften zu verstehen. Mit dem MetalJet SAXS, einem Gerät zur Röntgenkleinwinkelstreuung (Small-angle X-ray scattering), können die Forschenden der Universität Freiburg Materie nun bis in den Bereich eines milliardstel Meters untersuchen.

Anwendung in den Lebensmittelwissenschaften
Diese sehr hohe Auflösung, möglich während laufender Reaktionen ohne Manipulation der Probe, liefert entscheidende Informationen über die Größe der Nanopartikel, ihre Form und ihre Dynamik. "Auf diese Weise kann man in situ eine Vielzahl von Phänomenen beobachten: etwa, ob eine Oberfläche Bakterien abtöten kann, wie effizient eine Batterie ist oder ob Wirkstoffe vom Körper aufgenommen werden können", erklärt Stefan Salentinig, Professor für Chemie an der Universität Freiburg.

Die Anschaffung dieses neuen Geräts steht auch in einem größeren Zusammenhang, nämlich der für Ende des Jahres geplanten Einrichtung eines neuen Zentrums für Lebensmittelwissenschaften an der Universität Freiburg. Mit dem MetalJet SAXS können Materialien wie Schokolade und Joghurt sowie Formulierungen für die klinische Ernährung und jedes andere Lebensmittel mit einer außergewöhnlichen räumlichen und zeitlichen Auflösung analysiert werden. Stefan Salentinig erklärt: "Damit können wir bestimmte Prozesse bei der Herstellung von Lebensmitteln optimieren. Nehmen wir zum Beispiel Käse: Sein Geschmack, seine Textur oder wie er schmilzt, hängt von seiner Struktur ab, die wiederum von Mizellen, nanometergrossen Partikeln aus Milchkasein, bestimmt wird. Je mehr wir über diese Prozesse wissen, desto besser können wir diese gezielt steuern."

Internationale Zusammenarbeit
Die Universität Freiburg geniesst international seit langem einen guten Ruf auf dem Gebiet der Materialwissenschaften, insbesondere in Kolloid- und Grenzflächenchemie sowie deren Analyse. Mit dem MetalJet SAXS werden Forschende in den Bereichen Lebensmittel, Metalle, Batterien, Medizin, Biologie, Beschichtungen usw. über ein hochmodernes Werkzeug verfügen, mit dem sie die Zusammenhänge zwischen Struktur und Funktion in Materialien untersuchen können. "Wir haben sogar Kollegen, die für Experimente mit uns extra aus Japan und Singapur anreisen", freut sich Stefan Salentinig.

Offizielle Einweihung mit Vertretern aus Wissenschaft, Politik und Wirtschaft: 21. April 2023, 14 Uhr, Departement für Chemie.