29.02.2000 - Technik
Fortschritt in der Nanotechnologie mit Kunststoff Polystyrol
UllrichSteiner und Erik Schaffer von der Universität in Groningen und TomRussell und Thomas Thurn-Albrecht von der University ofMassachusetts berichten in der neuesten Ausgabe der FachzeitschriftNature über einen Fortschritt in der Nanotechnologie. Ihnen gelang es ganz ohne Chemie ineinen dünnen Film aus dem Kunststoff Polystyrol eine Struktur durch ein elektrisches Feldeinzuprägen. Ein Hauptziel der Nanotechnologie ist es, immer kleinere,integrierte Schaltkreise und magnetische Speicherelemente für Computerzu entwickeln, um deren Leistungsfähigkeit zu erhöhen.
Die Wissenschaftler brachten einen dünnen Film aus Polystyrol aufeine Elektrode auf. Eine zweite Elektrode befand sich in einem gewisssenAbstand oberhalb des Filmes. Der Kunststoff wurde geheizt undverflüssigt und anschliessend zwischen den Elektroden eine kleineSpannung angelegt. In einem Mikroskop beobachteten die Wissenschaftlerwie sich auf der Polystyrol-Oberfläche eine pockennarbige Strukturbildete.
Russell erklärt dieses Phänomen damit, dass das elektrische Feldzwischen den Elektroden die Wellen auf der flüssigen Oberflächeverstärkt. Man hat es hierbei seiner Meinung nach mit vierkonkurrierenden Kräften zu tun: erstens die elektrische Kraft, die dieFlüssigkeit in Richtung der oberen Elektrode schiebt; zweitens dieOberflächenenergie, die dafür sorgt, dass die Oberfläche flach bleibt;drittens die Viskosität der Flüssigkeit und schliesslich deratmosphärische Druck. „Es passiert nicht Hals über Kopf“, so Russell,„es passiert bei bestimmten Abständen, bei denen ein Gleichgewichtzwischen diesen Kräften herrscht.“
Vielleicht noch wichtiger ist, dass das Team in der Lage ist, demPolystyrol-Film eine bestimmte Struktur einzuprägen. Hierbei wird in dieobere Elektrode eine Struktur geätzt: die Elektrode besitzt dann einProfil mit Tälern und Hügeln. Wird eine Spannung zwischen dieser und dermit dem Kunststoff-Film belegten Elektrode angelegt, so reagiert derFilm auf das elektrische Feld an den Stellen besonders stark, an denender Abstand zur oberen Elektrode klein ist. Als Folge dessen wird imKunststoff-Film eine Kopie des Elektroden-Profiles erzeugt.
Katja Bammel und Nature 403, 874 - 877 (2000)
Die Wissenschaftler brachten einen dünnen Film aus Polystyrol aufeine Elektrode auf. Eine zweite Elektrode befand sich in einem gewisssenAbstand oberhalb des Filmes. Der Kunststoff wurde geheizt undverflüssigt und anschliessend zwischen den Elektroden eine kleineSpannung angelegt. In einem Mikroskop beobachteten die Wissenschaftlerwie sich auf der Polystyrol-Oberfläche eine pockennarbige Strukturbildete.
Russell erklärt dieses Phänomen damit, dass das elektrische Feldzwischen den Elektroden die Wellen auf der flüssigen Oberflächeverstärkt. Man hat es hierbei seiner Meinung nach mit vierkonkurrierenden Kräften zu tun: erstens die elektrische Kraft, die dieFlüssigkeit in Richtung der oberen Elektrode schiebt; zweitens dieOberflächenenergie, die dafür sorgt, dass die Oberfläche flach bleibt;drittens die Viskosität der Flüssigkeit und schliesslich deratmosphärische Druck. „Es passiert nicht Hals über Kopf“, so Russell,„es passiert bei bestimmten Abständen, bei denen ein Gleichgewichtzwischen diesen Kräften herrscht.“
Vielleicht noch wichtiger ist, dass das Team in der Lage ist, demPolystyrol-Film eine bestimmte Struktur einzuprägen. Hierbei wird in dieobere Elektrode eine Struktur geätzt: die Elektrode besitzt dann einProfil mit Tälern und Hügeln. Wird eine Spannung zwischen dieser und dermit dem Kunststoff-Film belegten Elektrode angelegt, so reagiert derFilm auf das elektrische Feld an den Stellen besonders stark, an denender Abstand zur oberen Elektrode klein ist. Als Folge dessen wird imKunststoff-Film eine Kopie des Elektroden-Profiles erzeugt.
Katja Bammel und Nature 403, 874 - 877 (2000)