Kantenlänge 0,0001 Millimeter Forscher schmieden Nanoblock

Das wohl kleinste Werkstück der Welt haben Wissenschaftler der TU Braunschweig geschmiedet. Zum Umformen des 100 Nanometer kleinen Metallstücks nutzten sie Mini-Hammer und Mini-Amboss. Mit der Technik könnten in Zukunft kleine Fräsen produziert werden, die Arterien freilegen.


Ein Sandkorn ist etwa einen halben Millimeter groß. Das Stück Metall, das Wissenschaftler der Technischen Universität Braunschweig geschmiedet haben, ist um den Faktor 1000 kleiner. "Unseres Wissens ist es das kleinste Werkteil der Welt", sagte Debashis Mukherji im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. In ein Sandkorn würden eine Milliarde solche Mini-Teile hineinpassen. Gemeinsam mit seinen Kollegen Joachim Rösler und Jana Schloesser hatte Mukherji den Nanoblock bearbeitet - wie in einer richtigen Schmiede. Allerdings mussten auch Hammer und Amboss mikroskopisch klein sein.

Nanoschmiede: Der Metallblock wird mit einer Wolframspitze auf den Amboss gelegt. Oben ist der Mini-Hammer zu sehen
TU Carolo Wilhelmina Braunschweig

Nanoschmiede: Der Metallblock wird mit einer Wolframspitze auf den Amboss gelegt. Oben ist der Mini-Hammer zu sehen

Der bearbeitete Nanoblock besteht aus einer Nickelverbindung und war anfangs 500 Nanometer groß. Mit einer Wolframspitze legten ihn die Wissenschaftler auf dem Amboss ab - eine Siliziumplatte. Dann begannen sie, den Block mit einem Mini-Hammer zu bearbeiten - all dies geschah unter einem Rasterelektronenmikroskop. Durch das Hämmern sei der Nanoblock auf eine Größe von 100 Nanometern umgeschmiedet worden, berichten die Forscher im Fachblatt "Nanotechnology" (Bd. 18, 2007).

"Wir befinden uns bei der Bearbeitung noch im Mittelalter des Freihandschmiedens", sagte Rösler, Professor am Institut für Werkstoffkunde. "Zurzeit können nur einfache Formen geschmiedet werden, aber das Entwicklungspotential ist enorm."

Um auch komplexere geometrische Formen herstellen zu können, wollen die Forscher den Nanoblöcken künftig mit Formwerkzeugen zu Leibe rücken. Die Siliziumplatten sollen dazu mit Ionenstrahlen konstruriert werden, so dass Werkstücke geformt werden. "Unser Ziel ist es, nanogroße, hochkomplexe Bauteile für Werkzeuge und Maschinen in Mikrogröße herzustellen", sagte Rösler. Dies sei eine Herausforderung für die nächsten Jahrzehnte.

Als mögliches Ziel nannte der Forscher extrem kleine Zahnräder für die Medizintechnik. "Wenn die Technik des Nanoschmiedens im 21. Jahrhundert angelangt ist, könnten unter anderem Fräsen für verkalkte Arterien hergestellt werden oder Nanoroboter, die in Arterien aufräumen und verschiedene Arbeiten im Körper verrichten", erklärte Rösler.

hda/AP



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