Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mikroskopie: Super-Scanner macht Echtzeit-Videos

18.12.2015

Chemische Prozesse werden akkurater abgebildet als jemals zuvor

Ein neu entwickeltes Atomkraftmikroskop kann erstmals Videos von chemischen Prozessen festhalten, die diese fast in Echtzeit darstellen. Der Scanner arbeitet 2.000 Mal schneller als herkömmliche Produkte.


Mikroskop: Er ist der Konkurrenz um Längen voraus

Foto: Jose-Luis Olivares/MIT

Das Mikroskop wurde von Forschern am MIT http://web.mit.edu  entwickelt. Diese konnten damit unter anderem schon darstellen, wie Schwefelsäure Kalzit Schicht für Schicht entlang des Kristallgerüsts auflöst.

"Menschen können zum Beispiel Kondensations-, Kernbildungs-, Auflösungs- oder Ablagerungsprozesse von Materialien beobachten und wie diese in Echtzeit ablaufen - das sind Dinge, die Menschen nie zuvor gesehen haben", erklärt Kamal Youcef-Toumi vom MIT. "Es ist fantastisch zu sehen, wie diese Details entstehen. Und es wird großartige Möglichkeiten eröffnen, um die ganze Welt im Nanobereich zu erforschen."

Verbesserter Scan

Atomkraftmikroskope arbeiten normalerweise mit einer ultrafeinen Nadel, die an der Oberfläche der Probe entlanggleitet und die Topografie nachzeichnet - ähnlich wie blinde Menschen Braille-Schrift lesen. Die Proben liegen auf einer beweglichen Plattform, die sich seitlich und vertikal bewegt.

Für statische Proben funktioniert das gut - wenn chemische Prozesse abgebildet werden sollen, wird das Sample jedoch durch den relativ langsamen Scanvorgang nicht richtig dargestellt. Die Innovation der MIT-Forscher ist eine Plattform, die sowohl einen kleinen, schnellen, als auch einen größeren, langsamen Scanner enthält, die gemeinsam ein 3D-Bild der Probe produzieren.

"Unser Steuergerät kann den kleinen Scanner in einer Art und Weise bewegen, die den großen Scanner nicht stimuliert, weil wir wissen, welche Art von Bewegung diesen Scanner auslöst und umgekehrt", erklärt der Forscher Iman Soltani Bozchalooi, auf dessen Doktorarbeit die Erkenntnisse aufbauen.

"Am Ende arbeiten sie synchron - aus der Perspektive des Wissenschaftlers sieht der Scanner wie ein einziger, sehr schneller, großflächiger Scanner aus, der keine zusätzliche Komplexität der Führung des Instruments hervorruft."

Ehrgeizige Ziele im Blick

Das Mikroskop scannt die Proben schneller als 2.000 Hertz pro Sekunde, was etwa 4.000 Zeilen entspricht - herkömmliche Atomkraftmikroskope scannen in der selben Zeit etwa zwei Zeilen. Das übersetzt sich in etwa acht bis zehn Einzelbilder pro Sekunde. Aber dort hört der Ehrgeiz der Forscher noch nicht auf: "Wir wollen zu echtem Video gelangen, das zumindest 30 Einzelbilder pro Sekunde hat", erklärt Youcef-Toumi.

Marie-Thérèse Fleischer | pressetext.redaktion

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Physiker entdecken neuen Transportmechanismus von Nanopartikeln durch Zellmembranen
14.12.2018 | Universität des Saarlandes

nachricht Tanz mit dem Feind
12.12.2018 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Data use draining your battery? Tiny device to speed up memory while also saving power

The more objects we make "smart," from watches to entire buildings, the greater the need for these devices to store and retrieve massive amounts of data quickly without consuming too much power.

Millions of new memory cells could be part of a computer chip and provide that speed and energy savings, thanks to the discovery of a previously unobserved...

Im Focus: Quantenkryptographie ist bereit für das Netz

Wiener Quantenforscher der ÖAW realisierten in Zusammenarbeit mit dem AIT erstmals ein quantenphysikalisch verschlüsseltes Netzwerk zwischen vier aktiven Teilnehmern. Diesen wissenschaftlichen Durchbruch würdigt das Fachjournal „Nature“ nun mit einer Cover-Story.

Alice und Bob bekommen Gesellschaft: Bisher fand quantenkryptographisch verschlüsselte Kommunikation primär zwischen zwei aktiven Teilnehmern, zumeist Alice...

Im Focus: An energy-efficient way to stay warm: Sew high-tech heating patches to your clothes

Personal patches could reduce energy waste in buildings, Rutgers-led study says

What if, instead of turning up the thermostat, you could warm up with high-tech, flexible patches sewn into your clothes - while significantly reducing your...

Im Focus: Tödliche Kombination: Medikamenten-Cocktail dreht Krebszellen den Saft ab

Zusammen mit einem Blutdrucksenker hemmt ein häufig verwendetes Diabetes-Medikament gezielt das Krebswachstum – dies haben Forschende am Biozentrum der Universität Basel vor zwei Jahren entdeckt. In einer Folgestudie, die kürzlich in «Cell Reports» veröffentlicht wurde, berichten die Wissenschaftler nun, dass dieser Medikamenten-Cocktail die Energieversorgung von Krebszellen kappt und sie dadurch abtötet.

Das oft verschriebene Diabetes-Medikament Metformin senkt nicht nur den Blutzuckerspiegel, sondern hat auch eine krebshemmende Wirkung. Jedoch ist die gängige...

Im Focus: Lethal combination: Drug cocktail turns off the juice to cancer cells

A widely used diabetes medication combined with an antihypertensive drug specifically inhibits tumor growth – this was discovered by researchers from the University of Basel’s Biozentrum two years ago. In a follow-up study, recently published in “Cell Reports”, the scientists report that this drug cocktail induces cancer cell death by switching off their energy supply.

The widely used anti-diabetes drug metformin not only reduces blood sugar but also has an anti-cancer effect. However, the metformin dose commonly used in the...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Tagung 2019 in Essen: LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

14.12.2018 | Veranstaltungen

Pro und Contra in der urologischen Onkologie

14.12.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zu Usability und künstlicher Intelligenz an der Universität Mannheim

13.12.2018 | Veranstaltungen

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

Tagung 2019 in Essen: LED Produktentwicklung – Leuchten mit aktuellem Wissen

14.12.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Rittal heizt ein in Sachen Umweltschutz - Rittal Lackieranlage sorgt für warme Verwaltungsbüros

14.12.2018 | Unternehmensmeldung

Krankheiten entstehen, wenn das Netzwerk von regulatorischen Autoantikörpern aus der Balance gerät

14.12.2018 | Medizin Gesundheit

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