Käseschneider für die Nano-Welt - wissenschaft.de
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Käseschneider für die Nano-Welt

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Das Nanomesser, ein einzelnes Nanoröhrchen zwischen zwei Wolframdrähten gespannt, im Test: Der dreieckige Zahn übt Druck auf das Messer aus, der vom Rasterkraftmikroskop gemessen wird. Die Farben wurden nachträglich hinzugefügt. Foto: NIST/CU
Forscher haben ein Nano-Messer entwickelt, dass wie ein Käseschneider funktioniert: Sie spannten dafür ein Kohlenstoffnanoröhrchen zwischen zwei Wolframdrahtspitzen. Da Nanoröhrchen besonders stabil sind und einen äußerst geringen Durchmesser besitzen, soll das neue Werkzeug es Wissenschaftlern künftig möglich machen, Zellen noch präziser zu schneiden und zu untersuchen. Mit dem Werkzeug lassen sich dünne Scheiben von Proben abtrennen, die nur ein Zehntausendstel eines Millimeters dick sind, erklären die Forscher um Gurpreet Singh von der Universität von Colorado in Boulder.

In den Vakuumkammern von Rasterelektronenmikroskopen ist es möglich, die nahtlosen Röhrchen aus Kohlenstoff mit Elektronenstrahlen zu bearbeiten. So genannte Nanoschmiede schufen bereits andere Werkzeuge für Forscher, wie zum Beispiel Nano-Pinzetten. Für den Nano-Käseschneider schweißten Singh und seine Kollegen ein mehrwandiges Nanoröhrchen zwischen die gespitzten Enden eines gebogenen Wolframdrahtes. Der Abstand zwischen den Spitzen kann variiert werden, damit verschieden lange Röhrchen eingesetzt werden können.

Um die besondere Festigkeit ihres Messers zu demonstrieren, testeten die Forscher das Nanomesser bereits mit der Blattfeder eines Rasterkraftmikroskops. Die Feder übt dabei einen immer stärker werdenden Druck auf die Mitte des Röhrchens aus. Die Ergebnisse der Tests waren vielversprechend: Nur die Schweißnähte wiesen Schwachstellen auf, fanden die Forscher heraus und testen bereits alternative Schweißtechniken. Im nächsten Test soll das Nanomesser Wachs schneiden, denn darin werden Zellen häufig eingelassen, um sie besser schneiden und dann mikroskopieren zu können. Bisher arbeiten Biologen oder Mediziner mit Diamant- oder Glasmessern, womit sie Proben nur in einem großen Winkel anschneiden können und diese sich dabei oft verbiegen oder sogar brechen.

Mitteilung des National Institutes of Standards and Technology Originalarbeit der Forscher: Gurpreet Singh (Universität von Colorado in Boulder) et al.: Beitrag auf dem International Mechanical Engineering Congress and Exposition of the American Society of Mechanical Engineers, Chicago ddp/wissenschaft.de ? Sabine Keuter
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