Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Physiker entwickeln magnetisch steuerbare Membranen

05.11.2010
Forschern der Universität Leipzig ist in einem weltweit bisher erstmals angewandten Verfahren die Herstellung von Metallmembranen gelungen, deren Form durch magnetische Felder veränderbar ist.

Die erzeugten Eisen-Palladium-Schichten könnten zukünftig in der Medizintechnik zum Beispiel als Stents oder Pumpen angewendet werden. Ein Artikel über das von Prof. Stefan Mayr und Dr. Tobias Edler neu entwickelte Herstellungsverfahren ist jetzt in der Fachzeitschrift "Advanced Materials" erschienen.

Die Herstellung der neuartigen Metallmembranen erfolgt in einem dreistufigen Verfahren. Im ersten Schritt werden mittels Molekularstrahlepitaxie

Eisen- und Palladium-Atome auf ein Trägermaterial aufgedampft. Dieses bewährte Verfahren, das unter anderem bei der Herstellung von Halbleitertechnik angewendet wird, wurde durch die Leipziger Forscher für die konkrete Anwendung angepasst.

"Die von uns gefundenen Rahmenbedingungen für diesen Verfahrensschritt ermöglichen die Herstellung perfekter Kristalle. Diese Perfektion ist notwendig, um anschließend maximale magnetfeldinduzierte Dehnungen zu erhalten", betont Prof. Mayr. Sie seien eine der größten Herausforderungen im Entwicklungsprozess gewesen.

Fast drei Jahre hat die Suche nach den idealen Bedingungen für diesen ersten Schritt gedauert. Daran anschließend wird in einem zweiten Schritt mit einem neu entwickelten Ätzverfahren die Metallschicht vom Substrat gelöst. Im anschließenden letzten Schritt, einer Temperaturbehandlung, wird die korrekte Phase eingestellt, die erst den magnetischen Formgedächtniseffekt ermöglicht.

Die erfolgreiche Umsetzung dieses Verfahrens ist bisher weltweit einmalig. "Unser interdisziplinäres Team, das nicht nur Forscher aus der Physik, sondern auch aus der Chemie umfasst, hat uns den Forschungsvorsprung ermöglicht," sagt Mayr über seine Arbeitsgruppe, die vom Translationszentrum für Regenerative Medizin (TRM) der Universität Leipzig und dem Leibniz-Institut für Oberflächenmodifikation unterstützt wird. Die bisher hergestellten, wenige Mikrometer zarten Metallschichten können Dehnungsänderungen von bis zu fünf Prozent erreichen.

"Für harte Materialien ist diese Dehnung ein beachtlicher Wert, der viele Anwendungen in der Medizintechnik vorstellbar macht", sagt Mayr. Denkbare Anwendungen für elektromagnetisch formbare Metalle seienPumpen, die örtlich begrenzt Medikamente applizieren, beispielsweise genau dosierte Schmerzmittel für Krebspatienten. Auch Gefäßstützen, so genannte Stents, die eine Verengung der Herzkranzgefäße verhindern, erscheinen den Forschern möglich. Der große Vorteil dieser Anwendungen wäre, dass sie im Gegensatz zu den bisher eingesetzten Modellen von außerhalb des Körpers steuer- oder formbar sind.

Weitere Informationen:
Prof. Dr. Stefan Mayr
E-Mail: stefan.mayr@iom-leipzig.de

Susann Huster | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-leipzig.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT
18.07.2018 | ESO Science Outreach Network - Haus der Astronomie

nachricht Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung
17.07.2018 | Österreichische Akademie der Wissenschaften

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: Superscharfe Bilder von der neuen Adaptiven Optik des VLT

Das Very Large Telescope (VLT) der ESO hat das erste Licht mit einem neuen Modus Adaptiver Optik erreicht, die als Lasertomografie bezeichnet wird – und hat in diesem Rahmen bemerkenswert scharfe Testbilder vom Planeten Neptun, von Sternhaufen und anderen Objekten aufgenommen. Das bahnbrechende MUSE-Instrument kann ab sofort im sogenannten Narrow-Field-Modus mit dem adaptiven Optikmodul GALACSI diese neue Technik nutzen, um Turbulenzen in verschiedenen Höhen in der Erdatmosphäre zu korrigieren. Damit ist jetzt möglich, Bilder vom Erdboden im sichtbaren Licht aufzunehmen, die schärfer sind als die des NASA/ESA Hubble-Weltraumteleskops. Die Kombination aus exquisiter Bildschärfe und den spektroskopischen Fähigkeiten von MUSE wird es den Astronomen ermöglichen, die Eigenschaften astronomischer Objekte viel detaillierter als bisher zu untersuchen.

Das MUSE-Instrument (kurz für Multi Unit Spectroscopic Explorer) am Very Large Telescope (VLT) der ESO arbeitet mit einer adaptiven Optikeinheit namens GALACSI. Dabei kommt auch die Laser Guide Stars Facility, kurz ...

Im Focus: Diamant – ein unverzichtbarer Werkstoff der Fusionstechnologie

Forscher am KIT entwickeln Fenstereinheiten mit Diamantscheiben für Fusionsreaktoren – Neue Scheibe mit Rekorddurchmesser von 180 Millimetern

Klimafreundliche und fast unbegrenzte Energie aus dem Fusionskraftwerk – für dieses Ziel kooperieren Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weltweit. Bislang...

Im Focus: Wiener Forscher finden vollkommen neues Konzept zur Messung von Quantenverschränkung

Quantenphysiker/innen der ÖAW entwickelten eine neuartige Methode für den Nachweis von hochdimensional verschränkten Quantensystemen. Diese ermöglicht mehr Effizienz, Sicherheit und eine weitaus geringere Fehleranfälligkeit gegenüber bisher gängigen Mess-Methoden, wie die Forscher/innen nun im Fachmagazin „Nature Physics“ berichten.

Die Vision einer vollständig abhörsicheren Übertragung von Information rückt dank der Verschränkung von Quantenteilchen immer mehr in Reichweite. Wird eine...

Im Focus: Was passiert, wenn wir das Atomgitter eines Magneten plötzlich aufheizen?

„Wir haben jetzt ein klares Bild davon, wie das heiße Atomgitter und die kalten magnetischen Spins eines ferrimagnetischen Nichtleiters miteinander ins Gleichgewicht gelangen“, sagt Ilie Radu, Wissenschaftler am Max-Born-Institut in Berlin. Das internationale Forscherteam fand heraus, dass eine Energieübertragung sehr schnell stattfindet und zu einem neuartigen Zustand der Materie führt, in dem die Spins zwar heiß sind, aber noch nicht ihr gesamtes magnetisches Moment verringert haben. Dieser „Spinüberdruck“ wird durch wesentlich langsamere Prozesse abgebaut, die eine Abgabe von Drehimpuls an das Gitter ermöglichen. Die Forschungsergebnisse sind jetzt in "Science Advances" erschienen.

Magnete faszinieren die Menschheit bereits seit mehreren tausend Jahren und sind im Zeitalter der digitalen Datenspeicherung von großer praktischer Bedeutung....

Im Focus: Erste Beweise für Quelle extragalaktischer Teilchen

Zum ersten Mal ist es gelungen, die kosmische Herkunft höchstenergetischer Neutrinos zu bestimmen. Eine Forschungsgruppe um IceCube-Wissenschaftlerin Elisa Resconi, Sprecherin des Sonderforschungsbereichs SFB1258 an der Technischen Universität München (TUM), liefert ein wichtiges Indiz in der Beweiskette, dass die vom Neutrino-Teleskop IceCube am Südpol detektierten Teilchen mit hoher Wahrscheinlichkeit von einer Galaxie in vier Milliarden Lichtjahren Entfernung stammen.

Um andere Ursprünge mit Gewissheit auszuschließen, untersuchte das Team um die Neutrino-Physikerin Elisa Resconi von der TU München und den Astronom und...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Stadtklima verbessern, Energiemix optimieren, sauberes Trinkwasser bereitstellen

19.07.2018 | Veranstaltungen

Innovation – the name of the game

18.07.2018 | Veranstaltungen

Wie geht es unserer Ostsee? Ein aktueller Zustandsbericht

17.07.2018 | Veranstaltungen

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

Europaweit erste Patientin mit neuem Hybridgerät zur Strahlentherapie behandelt

19.07.2018 | Medizintechnik

Waldrand oder mittendrin: Das Erbgut von Mausmakis unterscheidet sich je nach Lebensraum

19.07.2018 | Biowissenschaften Chemie

Automatisiertes Befüllen von Regalen im Einzelhandel

19.07.2018 | Verkehr Logistik

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