Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Die kleinsten Eheringe der Welt - Chemnitzer Chemiker stellen mikrometergroßer Ringe im Labor her

09.06.2005


An der Technische Universität Chemnitz arbeiten filigrane Goldschmiede. Zumindest kann man auf diesen Gedanken kommen, wenn man die Goldringe betrachtet, die im Durchmesser tausendmal kleiner als ein menschliches Haar sind. Hergestellt werden sie im Labor der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Werner A. Goedel am Institut für Chemie der TU Chemnitz.

... mehr zu:
»Chemnitzer »Kugeln »Labor »Ringe

"Auch wenn sich angehende Brautpaare wohl kaum für die winzigen Chemnitzer Goldringe interessieren dürften, sind Techniker und Wissenschaftler von den ungewöhnlichen physikalischen Eigenschaften ringförmiger Objekte fasziniert", berichtet Prof. Goedel. Beispielsweise können Magnetfelder in leitfähigen Ringen einen permanenten Wirbelstrom erzeugen. Und geschickt miteinander gemischte Stäbe und Ringe wirken als Spulen und Antennen und führen so zu Materialien mit erstaunlichen optischen Eigenschaften wie z.B. einem negativen Brechungsindex. Diese Phänomene sind jedoch größenabhängig. Insbesondere, wenn die Ringe mit sichtbarem Licht wechselwirken sollen, muss ihre Größe bis in den unteren Mikrometerbereich einstellbar sein.

Aber wie stellt man derartig kleine Ringe her? Im Prinzip kann man dafür Technologien der Mikroelektronik-Industrie verwenden, beispielsweise die Photo- oder Elektronenstrahl-Lithographie. "Doch stoßen sie schnell an Auflösungsgrenzen oder - wenn man auf sehr kleine Strukturen heruntergeht - sind sie zu langsam", beschreibt Prof. Goedel das Problem. In seiner Arbeitsgruppe verwendet man ein neues Prinzip: die Benetzung kleiner Kugeln. Der Professor für Physikalische Chemie erklärt, was im Labor passiert: "Kleine mikrometergroße Kugeln sind leicht herzustellen, denn sie bilden sich bei einem geschickt durchgeführten Ausfällen von Kieselsäure von selbst. Diese Kugeln lassen sich nun abformen, indem man sie mit einer Flüssigkeit benetzt, diese aushärtet und die Partikel anschließend herauslöst. Der besondere Trick: die Kugeln werden nicht vollständig, sondern nur teilweise eingebettet." Auf diese Weise lassen sich dünne "perforierte" Membranen und eben auch Ringe herstellen, die einen Außendurchmesser zwischen 0,1 und 0,5 Mikrometer haben.


Die Faszination von Ringen lässt die Chemnitzer Forscher einfach nicht mehr los. Sie produzieren die winzigen Ringe mittlerweile nicht nur durch Benetzen von Poren, sondern auch mittels Durchbohren von Kugeln und seit neuestem auch durch die Benetzung der Kontaktstellen zwischen sich berührenden Kügelchen, die in eine regelmäßige dreidimensionale Anordnung gepackt wurden. Dieses letzte Verfahren ist besonders effektiv: Werden in ihm die Ringe doch nicht langwierig nacheinander auf einem flachen Träger erzeugt, sondern in einem Schwung und in einer dreidimensionalen Gussform. Dies erhöht die Raum/Zeit-Ausbeute enorm.

Diese Forschungsarbeiten der Chemnitzer Chemiker werden nicht nur regelmäßig in international anerkannten Fachzeitschriften veröffentlicht, sie werden dabei von den Herausgebern der Zeitschriften auch immer wieder als "Highlight" hervorgehoben. So auch der jüngste Artikel, der gerade erst von einem der renommiertesten Chemie-Journalen, der "Angewandten Chemie" (Angew. Chemie, 117, Heft 14) zum "Hot-Topic" erklärt wurde.

Mario Steinebach | TU Chemnitz
Weitere Informationen:
http://www.tu-chemnitz.de

Weitere Berichte zu: Chemnitzer Kugeln Labor Ringe

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Sollbruchstellen im Rückgrat - Bioabbaubare Polymere durch chemische Gasphasenabscheidung
02.12.2016 | Gesellschaft Deutscher Chemiker e.V.

nachricht "Fingerabdruck" diffuser Protonen entschlüsselt
02.12.2016 | Universität Leipzig

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: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie