Von Manfred Lindinger
03. Januar 2007 Winzige Behälter, die Flüssigkeitsmengen von nur einigen billiardstel Litern (Femtoliter) aufnehmen können, sind von Wissenschaftlern des Jawaharlal-Nehru-Forschungszentrums in Bangalore hergestellt worden. Die tassenähnlichen Gefäße bestehen aus Gold, Silber, Kupfer, Zinn und anderen Metallen, aber auch aus einer Keramik. Die größten Exemplare haben einen Durchmesser von wenigen Mikrometern, die kleinsten von 300 Nanometern.
Die Forscher um Neena Susan John haben die Tassen mit einem Laserverfahren hergestellt, bei dem im Vakuum zunächst das Ausgangsmetall verdampft wurde. Der Metalldampf schied sich dann auf einer gegenüberliegenden heißen Oberfläche aus Silizium, Graphit oder Glas in Form eines Tropfens allmählich ab. Während dieses Vorgangs wurde das Substrat bis knapp unterhalb der Schmelztemperatur des verdampften Metalls erhitzt. Dank eines speziellen Mechanismus, der im Wesentlichen auf der Oberflächenspannung des Materials beruht, nahmen die Tropfen schließlich eine tassenähnliche Form an, ehe die Unterlage abkühlte und das Metall erstarrte.
Einfache Herstellung dank des Laserverfahrens
Das Ergebnis waren winzige Tassen mit einem kreisförmigen Querschnitt, deren Fülltiefe typischerweise etwa 300 Nanometer und deren Wandhöhe rund 550 Nanometer betrugen. Wie John und seine Kollegen in der Online-Ausgabe der Zeitschrift „Journal of Physical Chemistry B“ (doi: 10.1021/jp065573y) berichten, variierte das Volumen der Gefäße von zwei billiardstel bis 25 milliardstel Litern.
Zwar sind die winzigen Tassen der indischen Forscher nicht die kleinsten ihrer Art - den Rekord halten Siliziumbehälter mit einem Volumen von lediglich Bruchteilen eines Femtoliters. Sie lassen sich dank des Laserverfahrens nun aber wesentlich einfacher herstellen als die früheren Behälter. Zudem sind die indischen Tassen, die man von ihrer Unterlage herauslösen und isolieren kann, offenkundig deutlich robuster und widerstandsfähiger gegenüber Chemikalien als die früheren Modelle.
Die Wissenschaftler erhoffen sich zahlreiche Anwendungen für ihre Errungenschaften, etwa als Minireaktionsgefäße für die Biotechnik, als Gussformen oder als Tintenfässchen für die Nanotechnik.
Text: F.A.Z., 04.01.2007, Nr. 3 / Seite 30
Bildmaterial: REUTERS
