Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Spitze Sonden aus der Mikrowelle

21.10.2010
Chemiker der Universität Jena verbessern Verfahren für die Rasterkraftmikroskopie

Forschern der Friedrich-Schiller-Universität Jena ist es gelungen, ein Verfahren zur Herstellung scharfer Sonden für die Rasterkraftmikroskopie deutlich zu verbessern.

Mit der Rasterkraftmikroskopie werden Oberflächen so abgetastet, dass selbst kleinste Nanostrukturen sichtbar werden. Kenntnisse dieser Strukturen sind beispielsweise wichtig für die Entwicklung neuer Werkstoffe oder von Trägersystemen für Wirkstoffe.

Für die Bildqualität spielt die verwendete Sonde eine bedeutende Rolle, da ihre Größe die abbildbare Dimension begrenzt – je kleiner die Sonde ist, umso kleiner können die Strukturen sein, die sich noch erkennen lassen.

Kohlenstoffnanoröhren gelten als hervorragendes Material, um käufliche Rastersonden weiter zu verbessern. Allerdings lassen sie sich in der Praxis nur schwer auf den Rastersonden verankern, was ihre Einsatzmöglichkeiten bisher einschränkt.

Wie diese Schwächen überwunden werden können, haben Chemiker der Friedrich-Schiller-Universität Jena entdeckt. Der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Ulrich S. Schubert ist es gelungen, eine neuartige Herstellungsmethode zu entwickeln, die das Wachstum dieser Kohlenstoffnanoröhren direkt auf der Rastersonde erlaubt. Die innovativen Erkenntnisse werden in der neuen Ausgabe des führenden Fachmagazins für die Nanowissenschaft „Nano Letters“ publiziert und sind bereits online abrufbar (http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/nl101934j).

Die Jenaer Forscher greifen bei diesem Prozess zu Mikrowellenstrahlung, die für ein schonendes, aber sehr schnelles Wachstum der Nanoröhren sorgt. Dieses Wachstum beginnt an kleinen Kobaltkügelchen, die mit Hilfe der Mikroskopiesonde aufgenommen werden. „Ähnlich wie in der Küchenmikrowelle, wo ein vergessener Löffel die Mikrowellenstrahlung besonders stark absorbiert, so heizen sich auch die Metallkugeln in der Mikrowelle sehr stark auf und erzeugen eine Temperatur, die ausreicht, um Alkoholdampf in Kohlenstoff umzuwandeln“, erläutert Tamara Druzhinina aus Schuberts Arbeitsgruppe. „Durch die besonderen Bedingungen in der Mikrowelle, in der Drücke von bis zu 20 bar erzeugt werden können, entstehen auf diese Weise sehr schnell Kohlenstoffnanoröhren“, verrät ihre Kollegin Dr. Stephanie Höppener den Trick des Herstellungsprozesses.

„Das von uns entwickelte Verfahren ermöglicht eine sehr kostengünstige Herstellung von sehr scharfen Sonden zum Beispiel für die Rastersondenmikroskopie“, sagt Prof. Schubert. „Diese kann man zwar jetzt schon käuflich erwerben, jedoch sind sie mit über 350 Euro pro Sonde noch sehr teuer. Mit der von uns vorgestellten Methode kann potenziell ein Preisniveau erreicht werden, das den Einsatz solcher Spitzen auch bei der Bearbeitung von Routinefragen erlauben würde“, weist der Jenaer Chemiker auf den Nutzen für die Praxis hin.

Kontakt:
Dr. Stephanie Höppener / Prof. Dr. Ulrich S. Schubert
Institut für Organische Chemie und Makromolekulare Chemie der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Humboldtstr. 10, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 948261 oder 948201
E-Mail: s.hoeppener[at]uni-jena.de / info[at]schubert-group.de
Originalpublikation:
Tamara S. Druzhinina, Stephanie Höppener, Ulrich S. Schubert: „Microwave-Assisted Fabrication of Carbon Nanotube AFM Tips“, DOI: 10.1021/nl101934j

Axel Burchardt | idw
Weitere Informationen:
http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/nl101934j
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Wie Reize auf dem Weg ins Bewusstsein versickern
22.09.2017 | Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn

nachricht Lebendiges Gewebe aus dem Drucker
22.09.2017 | Universitätsklinikum Freiburg

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: The pyrenoid is a carbon-fixing liquid droplet

Plants and algae use the enzyme Rubisco to fix carbon dioxide, removing it from the atmosphere and converting it into biomass. Algae have figured out a way to increase the efficiency of carbon fixation. They gather most of their Rubisco into a ball-shaped microcompartment called the pyrenoid, which they flood with a high local concentration of carbon dioxide. A team of scientists at Princeton University, the Carnegie Institution for Science, Stanford University and the Max Plank Institute of Biochemistry have unravelled the mysteries of how the pyrenoid is assembled. These insights can help to engineer crops that remove more carbon dioxide from the atmosphere while producing more food.

A warming planet

Im Focus: Hochpräzise Verschaltung in der Hirnrinde

Es ist noch immer weitgehend unbekannt, wie die komplexen neuronalen Netzwerke im Gehirn aufgebaut sind. Insbesondere in der Hirnrinde der Säugetiere, wo Sehen, Denken und Orientierung berechnet werden, sind die Regeln, nach denen die Nervenzellen miteinander verschaltet sind, nur unzureichend erforscht. Wissenschaftler um Moritz Helmstaedter vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung in Frankfurt am Main und Helene Schmidt vom Bernstein-Zentrum der Humboldt-Universität in Berlin haben nun in dem Teil der Großhirnrinde, der für die räumliche Orientierung zuständig ist, ein überraschend präzises Verschaltungsmuster der Nervenzellen entdeckt.

Wie die Forscher in Nature berichten (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005), haben die...

Im Focus: Highly precise wiring in the Cerebral Cortex

Our brains house extremely complex neuronal circuits, whose detailed structures are still largely unknown. This is especially true for the so-called cerebral cortex of mammals, where among other things vision, thoughts or spatial orientation are being computed. Here the rules by which nerve cells are connected to each other are only partly understood. A team of scientists around Moritz Helmstaedter at the Frankfiurt Max Planck Institute for Brain Research and Helene Schmidt (Humboldt University in Berlin) have now discovered a surprisingly precise nerve cell connectivity pattern in the part of the cerebral cortex that is responsible for orienting the individual animal or human in space.

The researchers report online in Nature (Schmidt et al., 2017. Axonal synapse sorting in medial entorhinal cortex, DOI: 10.1038/nature24005) that synapses in...

Im Focus: Tiny lasers from a gallery of whispers

New technique promises tunable laser devices

Whispering gallery mode (WGM) resonators are used to make tiny micro-lasers, sensors, switches, routers and other devices. These tiny structures rely on a...

Im Focus: Wundermaterial Graphen: Gewölbt wie das Polster eines Chesterfield-Sofas

Graphen besitzt extreme Eigenschaften und ist vielseitig verwendbar. Mit einem Trick lassen sich sogar die Spins im Graphen kontrollieren. Dies gelang einem HZB-Team schon vor einiger Zeit: Die Physiker haben dafür eine Lage Graphen auf einem Nickelsubstrat aufgebracht und Goldatome dazwischen eingeschleust. Im Fachblatt 2D Materials zeigen sie nun, warum dies sich derartig stark auf die Spins auswirkt. Graphen kommt so auch als Material für künftige Informationstechnologien infrage, die auf der Verarbeitung von Spins als Informationseinheiten basieren.

Graphen ist wohl die exotischste Form von Kohlenstoff: Alle Atome sind untereinander nur in der Ebene verbunden und bilden ein Netz mit sechseckigen Maschen,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz zum Biomining ab Sonntag in Freiberg

22.09.2017 | Veranstaltungen

Die Erde und ihre Bestandteile im Fokus

21.09.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

11. BusinessForum21-Kongress „Aktives Schadenmanagement"

22.09.2017 | Veranstaltungsnachrichten

DFG bewilligt drei neue Forschergruppen und eine neue Klinische Forschergruppe

22.09.2017 | Förderungen Preise

Lebendiges Gewebe aus dem Drucker

22.09.2017 | Biowissenschaften Chemie