22.06.2005 · Winzige Spiralfedern, Gleitlager, Thermometer und funktionsfähige Gitarren lassen sich mittlerweile im Miniaturformat herstellen. Jetzt ist die Palette der Nanobauteile um die weltweit kleinste Bürste erweitert worden.
Von Manfred Lindinger
© Anyuan Cao
Nano-Bürstchen
Winzige Spiralfedern, Gleitlager, Thermometer und funktionsfähige Gitarren lassen sich mittlerweile im Miniaturformat herstellen. Jetzt ist die Palette der Nanobauteile um die weltweit kleinste Bürste erweitert worden.
Die filigranen Borsten des Putzwerkzeugs, das Forscher des Rensselaer Polytechnic Institute in Troy (New York) hergestellt haben, sind im Mittel zwar 60 Mikrometer lang, aber gerade mal 30 Nanometer dick. Sie bestehen aus mehrwandigen Nanoröhrchen aus Kohlenstoff und sind deshalb äußerst widerstandsfähig. Alles in allem ist die Bürste dünner als ein normales menschliches Haar, weshalb sie auch nur durch ein Rasterelektronenmikroskop zu erkennen ist. Zur Herstellung der Borsten - mehrere Millionen davon sitzen dicht an dicht auf dem Griff aus Siliziumkarbid - haben die Forscher um Anyuan Cao das CVD-Verfahren genutzt. Hierbei werden Kohlenstoffteilchen aus der Gasphase abgeschieden, die dann zu Nanoröhrchen heranwachsen. Auf diese Weise haben die Forscher Bürsten gefertigt, die Staubwedel, Handfächer und sogar Zahnbürsten ähneln, wie sie in der Online-Ausgabe der Zeitschrift "Nature Materials" berichten.
Reichlich Anwendungen
Anwendung werden die Nanoschrubber reichlich finden. Infolge der fortschreitenden Miniaturisierung können bereits geringste Verunreinigungen die Funktionsfähigkeit elektrischer und mechanischer Bauelemente stark beeinträchtigen. Mit vorhandenen Reinigungsapparaten ist den Schmutzpartikeln jedoch häufig nicht beizukommen. Abhilfe könnten die Bürsten der Forscher um Cao schaffen.
Aber auch Gold- oder Silberionen lassen sich mit den Bürsten gezielt aus Lösungen fischen. Dazu muß man die Enden der Borsten mit geeigneten Molekülgruppen versehen, an die die Ionen docken. Denkbar sind für Cao auch medizinische und biologische Anwendungen. Hierfür würde man die Oberfläche der Nanoröhrchen mit funktionellen Biomolekülen, etwa DNS-Strängen, versehen, mit denen ganz bestimmte Erbmoleküle, Proteine oder Viren reagierten.
