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Die Zukunft der Nanotechnologie

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Nach Mikroelektronik und Nanotechnologie tauchen Forscher jetzt in die fremde Welt des Picometer-Universums ein (Ein Picometer ist der millionste Teil eines millionstel Meters). Diese völlig neue Dimension eröffnet viel versprechende Marktchancen in der Festkörperphysik, der Chemie, der Biologie und in den Materialwissenschaften.

Das neuartige Instrumentarium der Pico-Wissenschaftler, das "Transmissions-Elektronenmikroskop“, basiert auf der etablierten Technik der Elektronenmikroskopie. Anstelle von Licht, also elektromagnetischen Wellen, vergrößert das Elektronenmikroskop mit Teilchenstrahlung die Probenstrukturen. Das Transmissions-Elektronenmikroskop nutzt die Welleneigenschaft von Elektronen noch besser aus.Mit ihm ist es möglich, eine Probe bis zu 50 Millionen Mal zu vergrößern - damit hat ein Atom ungefähr die Größe eines Tischtennisballs.
Auf diese Weise sind Messungen mit beispielloser Präzision möglich, um

  • Materialdefekte zu entdecken.
  • Aber auch bei der Entwicklung neuer Materialien ist die hoch aufgelöste Abbildung winziger Strukturen von großer Bedeutung. So führte z. B. die Transmissionen-Untersuchung von Aluminiumlegierungen zu besseren Legierungen (Institut für angewandte Physik der ETH Zürich).
  • In der Biochemie ist es mit diesem Instrumentarium jetzt erstmals möglich, dreidimensionale Abbilder ganzer Zellen zu erstellen. Zudem sind die Zellen bei der Aufnahme in einem lebensnahen Zustand.
  • Und auch in der Medizin kommt es darauf an, Proben möglichst nahe an ihrem natürlichen Zustand zu untersuchen. Das Elektronen-Transmissions-Mikroskop liefert u. a. neuartige Einblicke in Hautproben, die UV-Strahlen ausgesetzt wurden. Diese Forschungen dienen der Entwicklung neuer Sonnenschutz-Cremes.


Die Welt nach der Nanotech nimmt Gestalt an: Ernst Ruska, Mit-Erfinder des Elektronenmikroskops, sagte schon vor Jahren: "Das Lichtmikroskop öffnete das erste Tor zum Mikrokosmos. Das Elektronenmikroskop öffnete das zweite Tor zum Mikrokosmos. Was werden wir finden, wenn wir das dritte Tor öffnen?“
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