Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikro in 3-D

11.03.2003


Einfache Synthese dreidimensionaler Mikrostrukturen durch zeitlich versetzte Elektroabscheidung


Immer kleiner, immer feiner - die Mikrosystemtechnik ist auf dem Vormarsch. Komplette Systeme, etwa für die chemische Analytik oder medizinische Diagnostik, lassen sich durchaus auf Daumennagelgröße herunterschrumpfen. Allerdings ist die Herstellung der benötigten dreidimensionalen Mikrostrukturen mit den herkömmlichen Verfahren sehr aufwendig.

Am MIT haben amerikanische Forscher um Robert Langer, David LaVan und Paul George nun eine wesentlich vereinfachte Herstellmethode entwickelt, die auf einer zeitlich versetzten Elektroabscheidung des elektrisch leitfähigen Kunststoffs Polypyrrol oder alternativ des Metalls Nickel beruht.


Im ersten Schritt wird aber erst einmal mit konventioneller Photolithographie eine zweidimensionale Struktur als Ausgangsbasis erzeugt. Auf einen Siliziumnitrid-beschichteten Silizium-Wafer wird dazu ein Photoresist - ein lichtempfindlicher Kunststoff - aufgetragen und durch eine Maske, die das gewünschte Muster trägt, bestrahlt. An den belichteten Stellen verändert sich der Photoresist und kann dann selektiv herausgelöst werden. Bei der anschließenden Beschichtung mit Gold werden nur die freigelegten Bereiche bedeckt. Entfernt man den restlichen Photoresist, bleibt ein zweidimensionales Goldmuster in der gewünschten Form zurück. Der entscheidende neue Dreh dabei sind kleine Lücken, durch die die Forscher ganz gezielt einzelne Bereiche des Goldmusters von einander absetzen. Denn wenn während der folgenden Elektroabscheidung elektrische Spannung an einen Punkt des Goldmusters angelegt wird, steht nur ein einzelner, durch die Lücken begrenzter Bereich unter Strom. Hier beginnt also bald die Abscheidung von Polypyrrol - oder von Nickel. Während der Abscheidung wächst das Material sowohl in die Höhe als auch seitlich über das Goldmuster hinaus. Auf diese Weise werden die Lücken nach einer Weile überbrückt. Ist die Verbindung zum benachbarten Bereich des Musters hergestellt, steht auch dieser unter Strom. Auch hier beginnt nun die Elektroabscheidung - bis zur nächsten Lücke, und so fort. Da das Material in den einzelnen durch die Lücken separierten Bereichen jeweils mit zeitlicher Verzögerung aufwächst, entstehen Strukturen mit abgestufter Höhe. Die Höhenunterschiede können über die Lückengröße gesteuert werden. Die entstandene Struktur kann später als Negativ oder "Gussform" für eine Verfielfältigung dienen.

Dem MIT-Team gelang so unter anderem der Aufbau einer Gussform für ein verzweigtes Mikrogefäßsystems. Auf diese Weise ließen sich möglicherweise Gerüste für die Herstellung von Blutgefäßen innerhalb künstlicher Organe entwickeln.

Kontakt:

Prof. R. Langer
Department of Chemical Engineering
Massachusetts Institute
of Technology
Cambridge
MA 02139
USA
Telefax: (+1) 617-258-6843
E-mail: rlanger@mit.edu
und

ANGEWANDTE CHEMIE
Postfach 101161
D-69451 Weinheim
Telefon: 06201/606 321
Telefax: 06201/606 331
E-Mail: angewandte@wiley-vch.de




Dr. Kurt Begitt | idw
Weitere Informationen:
http://www.angewandte.org

Weitere Berichte zu: Elektroabscheidung Goldmuster Mikro Photoresist

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Eine Karte der Zellkraftwerke
18.08.2017 | Albert-Ludwigs-Universität Freiburg im Breisgau

nachricht Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung
18.08.2017 | Deutsches Zentrum für Infektionsforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Im Focus: Fizzy soda water could be key to clean manufacture of flat wonder material: Graphene

Whether you call it effervescent, fizzy, or sparkling, carbonated water is making a comeback as a beverage. Aside from quenching thirst, researchers at the University of Illinois at Urbana-Champaign have discovered a new use for these "bubbly" concoctions that will have major impact on the manufacturer of the world's thinnest, flattest, and one most useful materials -- graphene.

As graphene's popularity grows as an advanced "wonder" material, the speed and quality at which it can be manufactured will be paramount. With that in mind,...

Im Focus: Forscher entwickeln maisförmigen Arzneimittel-Transporter zum Inhalieren

Er sieht aus wie ein Maiskolben, ist winzig wie ein Bakterium und kann einen Wirkstoff direkt in die Lungenzellen liefern: Das zylinderförmige Vehikel für Arzneistoffe, das Pharmazeuten der Universität des Saarlandes entwickelt haben, kann inhaliert werden. Professor Marc Schneider und sein Team machen sich dabei die körpereigene Abwehr zunutze: Makrophagen, die Fresszellen des Immunsystems, fressen den gesundheitlich unbedenklichen „Nano-Mais“ und setzen dabei den in ihm enthaltenen Wirkstoff frei. Bei ihrer Forschung arbeiteten die Pharmazeuten mit Forschern der Medizinischen Fakultät der Saar-Uni, des Leibniz-Instituts für Neue Materialien und der Universität Marburg zusammen Ihre Forschungsergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Advanced Healthcare Materials. DOI: 10.1002/adhm.201700478

Ein Medikament wirkt nur, wenn es dort ankommt, wo es wirken soll. Wird ein Mittel inhaliert, muss der Wirkstoff in der Lunge zuerst die Hindernisse...

Im Focus: Exotische Quantenzustände: Physiker erzeugen erstmals optische „Töpfe" für ein Super-Photon

Physikern der Universität Bonn ist es gelungen, optische Mulden und komplexere Muster zu erzeugen, in die das Licht eines Bose-Einstein-Kondensates fließt. Die Herstellung solch sehr verlustarmer Strukturen für Licht ist eine Voraussetzung für komplexe Schaltkreise für Licht, beispielsweise für die Quanteninformationsverarbeitung einer neuen Computergeneration. Die Wissenschaftler stellen nun ihre Ergebnisse im Fachjournal „Nature Photonics“ vor.

Lichtteilchen (Photonen) kommen als winzige, unteilbare Portionen vor. Viele Tausend dieser Licht-Portionen lassen sich zu einem einzigen Super-Photon...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

European Conference on Eye Movements: Internationale Tagung an der Bergischen Universität Wuppertal

18.08.2017 | Veranstaltungen

Einblicke ins menschliche Denken

17.08.2017 | Veranstaltungen

Eröffnung der INC.worX-Erlebniswelt während der Technologie- und Innovationsmanagement-Tagung 2017

16.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Eine Karte der Zellkraftwerke

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Chronische Infektionen aushebeln: Ein neuer Wirkstoff auf dem Weg in die Entwicklung

18.08.2017 | Biowissenschaften Chemie

Computer mit Köpfchen

18.08.2017 | Informationstechnologie