Nanoscribe- Mikroskop

©Nanoscribe

Wussten Sie, dass ...

... ein Mikroskop von Körnchengröße existiert?


Was haben das Brandenburger Tor, die Freiheitsstatue und ein Mikroskop gemeinsam? In Natura natürlich nichts. Doch wenn sie mit einem Laserlithografiegerät hergestellt werden, das in der Lage ist dreidimensionale Strukturen aufzubauen, sind sie für das bloße Auge völlig identisch: Nur drei winzige Körnchen sind dann zu erkennen, deren tatsächlich Konturen erst durch den Einsatz eines Rasterelektronenmikroskops sichtbar werden.

Auf den ersten Blick mag das als Spielerei erscheinen, doch das Unternehmen Nanoscribe, eine Ausgründung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), dokumentiert damit in anschaulicher Weise wozu das von ihm entwickelte Gerät in der Lage ist. Das Mikroskop im Miniaturformat, ein Axio Observer von ZEISS, erreicht gerade mal die Höhe von 150 Mikrometern (0,15 Millimeter). In Originalgröße gehört es zu den Kernkomponenten des 3D-Laserlithografiesystems, das mit ultrakurzen Laserimpulsen arbeitet. Ähnlich wie ein Stift, der sich in alle Raumrichtungen bewegen lässt, beschreibt der Laserstrahl das photosensitive Material im Volumen. Nachdem die unbelichteten Bereiche herausgelöst wurden, entsteht ein originalgetreues Abbild.

Zum Einsatz kommt das Gerät unter anderem in den Biowissenschaften, der Photonik, der Mikrooptik und der optischen Kommunikation. Die Biologen verwenden die mit dem Laserlithografen aufgebauten Nanostrukturen als dreidimensionales Gerüst, das für die Zellen als künstliche Matrix fungiert, an der sich beispielsweise Einflüsse der Umgebung auf die Stammzelldifferenzierung oder die Zellmigration untersuchen lassen.

Für Aufsehen sorgten vor kurzem Professor Christian Koos und sein Team am KIT. Mithilfe des 3D-Laserlithografiesystems von Nanoscribe gelang es der Arbeitsgruppe erstmals, organische Lichtwellenleiter herzustellen, die breitbandige optische Hochgeschwindigkeitsverbindungen zwischen räumlich getrennten Silizium-Chips ermöglichen. Diese "photonischen Wirebonds“ können in der optischen Telekommunikation zum elementaren Bestandteil künftiger integrierter Systeme werden. Für seine Arbeiten in der optischen Kommunikationstechnik wurde Koos jüngst der Alfried Krupp-Förderpreis für junge Hochschullehrer verliehen.

Deshalb – ob Brandenburger Tor oder Freiheitsstatue – die baulichen Wahrzeichen in Körnchengröße sind zwar zunächst einmal ein unerwarteter Blickfang mit spielerischem Akzent, dahinter aber verbergen sich Forschungsansätze von weitreichender Bedeutung.

11. Juli 2012

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