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 Mit grüner Chemie gegen Malaria
21.02.2018 | Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V.

nachricht Vom künstlichen Hüftgelenk bis zum Fahrradsattel
21.02.2018 | Frankfurt University of Applied Sciences

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: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics