Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Das Leibniz-Institut für Neue Materialien in Saarbrücken eröffnet das Centrum für Funktionelle Mikroskopie

20.10.2011
Durch den Erwerb eines hochauflösenden Raster-Transmissions-elektronenmikroskops (TEM/STEM) weitet das INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien seine Analytik zum Centrum für Funktionelle Mikroskopie (CFM) aus.

Damit setzt das INM einen Schwerpunkt, der die Untersuchung von Materialeigenschaften auf atomarer Ebene stärkt. Die Wissenschaftler am INM können nun Materialbildungsprozesse und biologische Mechanismen “aus unmittelbarer Nähe” in bisher nicht erreichten Details beobachten.


Aspergillus Niger, ESEM Aufnahme, jede Pilzspore ist so groß wei ein Zehntel eines menschlichen Haares. Quelle: INM/Bellhäuser - frei nur in Zusammenhang mit dieser Meldung

Sie werden dabei zukünftig von dem international renommierten Elektronenmikroskopiker Professor Niels de Jonge unterstützt. Er wird ab Anfang 2012 seine Arbeit am INM aufnehmen und das CFM sowie den dann neuen Querschnittsbereich „Innovative Elektronenmikroskopie“ leiten. Damit werden die Kompetenzen im jetzigen Bereich „Physikalische Analytik“ neu gebündelt.

Der Minister für Bundesangelegenheiten und Chef der Staatskanzlei Andreas Storm, Staatssekretär Peter Hauptmann, der Präsident der Universität des Saarlandes Professor Volker Linneweber sowie Ministerialrat Herbert Zeisel vom BMBF begleiten die Gründung des Zentrums am 20. Oktober.

„Es ist dem INM gelungen, einen internationalen Spitzenforscher als Leiter des neuen Querschnittsbereichs zu gewinnen. Professor Niels de Jonge, der derzeit an der US-Privatuniversität Vanderbilt University forscht, ist ein Pionier in der Entwicklung neuer Mikroskopietechniken. Er wird unser neues JEOL –ARM 200CF-Mikroskop optimal nutzen“, erklärt Eduard Arzt, wissenschaftlicher Geschäftsführer des INM.

Mit dem neuen STEM verfügt das INM über vier hochauflösende Elektronenmikroskope und fünf Rastersondenmikroskope. Zehn Lichtmikroskope für besondere Anwendungen ergänzen die Analytikmöglichkeiten. Damit verfügt das INM über einen umfangreichen Mikroskopie-Park höchster Güte. Zusammen mit den Kompetenzen des neuen Querschnittbereichs „Innovative Elektronenmikroskopie“ will das INM anderen Forschern am Campus, aus der Region sowie international in gemeinsamen Kooperationen und Forschungsprojekten sein Know-how zur Verfügung stellen.

Mit dem STEM sind die Messmöglichkeiten genauer als die Größe von Atomen. Solche Analysen ermöglichen gleichzeitig oder unabhängig voneinander Aussagen darüber, welche Bindungsverhältnisse Atome zueinander haben, welches chemische Element sich dahinter verbirgt und in welchem elektronischen Zustand sich die Atome gerade befinden. „Mit unserem neuen Mikroskop erreicht das Institut auch methodisch eine internationale Spitzenstellung. Damit lassen sich Materialstrukturen aber auch biologische Funktionen bis in atomare Dimensionen abbilden und chemisch untersuchen. Den Fragen nach Härte und Aufbau eines Materials, nach Fehlern in Kristallen und den Folgen für ihre Eigenschaften können wir uns jetzt noch intensiver widmen. Aber auch wie Nanopartikel in lebende Zellen gelangen wird damit im Detail sichtbar werden. Ein Schwerpunkt wird die direkte Beobachtung von Strukturen während ihrer Funktion sein – deshalb die Bezeichnung Centrum für Funktionelle Mikroskopie“, so Arzt weiter.

Im STEM lassen sich Veränderungen und Prozesse in nanostrukturierten technischen und biologischen Materialien darstellen. Es eignet sich vor allem für die Untersuchung von harten Materialien, wie zum Beispiel Keramiken und Metalle oder Mineralien aus der Natur. In der Elektronenmikroskopie wird die Materialprobe mit einem fein gebündelten Strahl aus Elektronen beschossen. Proben können auf unterschiedliche Art untersucht werden: Bei der Rasterelektronenmikroskopie (SEM) wird der Elektronenstrahl Stück für Stück über die Oberfläche der Probe geführt. Die rückgestreuten oder freigesetzten Elektronen geben darüber Auskunft, wie die Oberfläche eines Materials beschaffen ist. In der Transmissions-Elektronenmikroskopie (TEM) durchläuft der Elektronenstrahl eine dünne Probe. Die eingestrahlten Elektronen werden an den Atomen des Probenmaterials gestreut und können in ein Bild übergeführt werden, das die Materialstruktur wiedergibt. Im STEM werden die beiden Verfahren kombiniert, was zu neuen hochaufgelösten Kontrasten führt, die zur Abbildung von harten und weichen Materialien verwendet werden können.

Die Genauigkeit der Messung hängt von der Leistungsfähigkeit des Mikroskops ab, wie zum Beispiel vom Durchmesser des Elektronenstrahls und vom Linsensystem des Gerätes. Je feiner der Elektronenstrahl gebündelt werden kann, umso feiner wird die Auflösung. „Erst dann können wir einzelne Atome und noch mehr sehen“ sagt Herbert Schmid, Leiter der Physikalischen Analytik. Die Quelle für den Elektronenstrahl im neuen STEM ist ein so genannter kalter Feldemitter. „Neben dieser besonderen Elektronenquelle können wir auch Linsenfehler im Gerät korrigieren. Das sind natürlich keine Glaslinsen wie bei Lichtmikroskopen sondern Linsen, die den Elektronenstrahl durch Magnetfelder lenken“ erklärt Schmid. Die Auflösung im JEOL ARM 200CF liegt damit bei 0,8 Ångström. In dieser Form ist das STEM im Saarland und in Europa einzigartig.

Entsprechend sorgfältig und herausfordernd gestaltet sich auch die Probenvorbereitung: Je nach Materialbeschaffenheit schneiden die Analytiker für die Untersuchungen mit verschiedenen Methoden außerordentlich dünne Schichten von einigen 10 nm aus dem Material heraus.

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Eduard Arzt
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH
Tel.: +49 681 9300 500
e-mail: eduard.arzt@inm-gmbh.de
Dr. Herbert Schmid
INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH
Tel.: +49 681 9300 113
e-mail: herbert.schmid@inm-gmbh.de
Das INM erforscht und entwickelt Materialien – für heute, morgen und übermorgen. Chemiker, Physiker, Biologen, Material- und Ingenieurwissenschaftler prägen die Arbeit am INM. Vom Molekül bis zur Pilotfertigung folgen sie den wiederkehrenden Fragen: Welche Materialeigenschaften sind neu, wie untersucht man sie und wie kann man sie zukünftig nutzen?

Das INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH mit Sitz in Saarbrücken ist ein international sichtbares Zentrum für Materialforschung. Es kooperiert wissenschaftlich mit nationalen und internationalen Instituten und entwickelt für Unternehmen in aller Welt. Das INM ist ein Institut der Wissenschaftsgemeinschaft Gottfried Wilhelm Leibniz e.V. und beschäftigt rund 190 Mitarbeiter. Seine Forschung gliedert sich in die drei Felder Chemische Nanotechnologie, Grenzflächenmaterialien und Materialien in der Biologie.

Dr. Carola Jung | idw
Weitere Informationen:
http://www.inm-gmbh.de/
http://www.wgl.de/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Bioabbaubare Polymer-Beschichtung für Implantate
06.12.2016 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Studie InLight: Einblicke in chemische Prozesse mit Licht
22.11.2016 | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Gravitationswellen als Sensor für Dunkle Materie

Die mit der Entdeckung von Gravitationswellen entstandene neue Disziplin der Gravitationswellen-Astronomie bekommt eine weitere Aufgabe: die Suche nach Dunkler Materie. Diese könnte aus einem Bose-Einstein-Kondensat sehr leichter Teilchen bestehen. Wie Rechnungen zeigen, würden Gravitationswellen gebremst, wenn sie durch derartige Dunkle Materie laufen. Dies führt zu einer Verspätung von Gravitationswellen relativ zu Licht, die bereits mit den heutigen Detektoren messbar sein sollte.

Im Universum muss es gut fünfmal mehr unsichtbare als sichtbare Materie geben. Woraus diese Dunkle Materie besteht, ist immer noch unbekannt. Die...

Im Focus: Significantly more productivity in USP lasers

In recent years, lasers with ultrashort pulses (USP) down to the femtosecond range have become established on an industrial scale. They could advance some applications with the much-lauded “cold ablation” – if that meant they would then achieve more throughput. A new generation of process engineering that will address this issue in particular will be discussed at the “4th UKP Workshop – Ultrafast Laser Technology” in April 2017.

Even back in the 1990s, scientists were comparing materials processing with nanosecond, picosecond and femtosesecond pulses. The result was surprising:...

Im Focus: Wie sich Zellen gegen Salmonellen verteidigen

Bioinformatiker der Goethe-Universität haben das erste mathematische Modell für einen zentralen Verteidigungsmechanismus der Zelle gegen das Bakterium Salmonella entwickelt. Sie können ihren experimentell arbeitenden Kollegen damit wertvolle Anregungen zur Aufklärung der beteiligten Signalwege geben.

Jedes Jahr sind Salmonellen weltweit für Millionen von Infektionen und tausende Todesfälle verantwortlich. Die Körperzellen können sich aber gegen die...

Im Focus: Shape matters when light meets atom

Mapping the interaction of a single atom with a single photon may inform design of quantum devices

Have you ever wondered how you see the world? Vision is about photons of light, which are packets of energy, interacting with the atoms or molecules in what...

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....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Wie aus reinen Daten ein verständliches Bild entsteht

05.12.2016 | Veranstaltungen

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

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Was nach der Befruchtung im Zellkern passiert

06.12.2016 | Biowissenschaften Chemie

Tempo-Daten für das „Navi“ im Kopf

06.12.2016 | Medizin Gesundheit

Patienten-Monitoring in der eigenen Wohnung − Sensorenanzug für Schlaganfallpatienten

06.12.2016 | Medizintechnik