Partikeladaption

Partikeladaption beschreibt die Fähigkeit von Teilchen, Eigenschaften oder Verhaltensweisen als Reaktion auf Umweltveränderungen anzupassen. Der Begriff wird in verschiedenen Fachgebieten verwendet, darunter Materialwissenschaft, Chemie, Biologie und Nanotechnologie. Typische Stimuli sind Temperatur, pH-Wert, Ionenstärke, Licht, mechanische Belastung oder chemische Signale.

Die Anpassung kann physikalischer, chemischer oder struktureller Natur sein. Typische Mechanismen sind Änderung der Oberflächenladung und des Zeta-Potentials durch Adsorption von Ionen, Veränderung der Hydrophobie-Hydrophilie der Oberflächen, reversible Bindungen an Funktionsgruppen sowie morphologische oder konformationelle Veränderungen der Partikel.

Zur Charakterisierung werden Techniken wie dynamische Lichtstreuung (DLS) zur Größendistribution, Zeta-Potential-Messung, Elektronenmikroskopie, Spektroskopie sowie in-situ Messungen genutzt; computergestützte Modelle helfen, Adaptionsprozesse zu verstehen und vorherzusagen.

Anwendungen finden sich in der Entwicklung smarter Materialien, zielgerichteter Medikamentenabgabe, Katalyse mit aktivierbaren Zentren und selbstreparierenden Verbundstoffen. Partikeladaption ermöglicht es Partikeln, außerhalb eines statischen Zustands zu arbeiten und unter Stimuli eine Optimierung der Funktion zu erreichen.

Die Terminologie variiert und der Begriff ist nicht als formell abgegrenztes Feld etabliert. Unterschiede in Definition und Anwendungsbereich sind möglich. Weiterentwicklung gelingt durch interdisziplinäre Forschung in der Nanotechnologie, Biophysik und Umweltchemie.