Israelische Wissenschaftler haben eine Miniaturbohrmaschine vorgestellt, die ganz ohne bewegliche Teile auskommt. Löcher werden dabei, wie die Forscher im US-Wissenschaftsmagazin "Science" berichten, mit stark gebündelten Mikrowellen gebohrt.

Um den gewünschten Effekte zu erzielen, hat Eliyahu Jerby von der Universität von Tel Aviv ein handelsübliches Mikrowellengerät ausgeschlachtet. Dessen Herzstück, das so genannte Magnetron, hat er anschließend mit einem Koaxialkabel verbunden, das in ähnlicher Form als Antennenkabel im Haushalt verwendet wird.

Mit Hilfe eines Spiegels lässt sich der Widerstand das Koaxialkabels an den Widerstand der zu durchbohrenden Oberfläche anpassen. Auf diese Weise verhindern die Forscher, dass die Mikrowellen einfach reflektiert werden. Stattdessen bündeln sie sich auf einem Fleck knapp unter der Oberfläche. Dort erhitzt sich das Material sehr stark, gleichzeitig absorbiert es in der direkten Umgebung noch mehr Strahlung. Mit schwerwiegenden Folgen: Statt die Hitze abzuführen, erwärmt sich das Material immer stärker, unter der Oberfläche bildet sich eine kleine Blase. Ein dünner Stift inmitten des Koaxialkabels kann das geschmolzene Material dann leicht durchdringen.

Mit einem ersten Prototypen ist es Jerby und Kollegen bereits gelungen, Löcher zwischen einem Millimeter und einem Zentimeter Größe in Beton, Keramik, Glas und Silizium zu bohren. Da sich nur ein kleiner, eng begrenzter Punkt erhitzt, könnten auf diese Weise sogar spröde Materialien durchbohrt werden, hofft der Forscher.

Seit langem experimentieren Maschinenbauer mit Bohrern auf Basis von elektromagnetischer Strahlung. Mit Licht in Form stark fokussierter Laserstrahlen wurden bislang gute Ergebnisse erzeugt: Laserbohrer, die Löcher bis hinunter zu einer Größe von einem Tausendstel Millimeter bohren können, kommen bei der Produktion von Platinen oder in der Medizin zum Einsatz. Doch Laserbohrer sind teuer und für den Alltagseinsatz auf der Baustelle kaum geeignet.

Das könnte sich mit den Mikrowellen ändern. Experten sehen deren Einsatzgebiete besonders beim Bohren von Keramiken, wie sie für die Montage von Halbleiterelementen auf Platinen gebraucht werden. Auch auf dem Bau könnten sich die Mikrowellen durchsetzen - als stille Alternative zu den herkömmlichen, nervenden Bohrmaschinen.

Ob Mikrowellenbohrer in absehbarer Zeit auch in Zahnarztpraxen Einzug halten werden, ist dagegen noch fraglich. Zwar emittiert der Bohrer weniger Strahlung als ein Mikrowellengerät in der Küche, dennoch stehe die Sicherheit an oberster Stelle, so Jerby in "Science". Die Wissenschaftler denken nun darüber nach, wie sie die durchdringende Strahlung am besten abschirmen können.