Metallene Femto-Näpfe

Freitag, 17. November 2006, 19:21 • Rubrik Chemie, Physik.

Eine verblüffend einfache Herstellungsmethode für kleinste Gefäße haben indische Chemiker entwickelt. Die Forscher lassen Tröpfchen geschmolzenen Metalls auf eine Oberfläche “klatschen”. Weist die Unterlage die richtige Temperatur auf, verformt sich das Metall von selbst zu napfartigen Gebilden, bevor es erstarrt.

Die so erzeugten Näpfe sind typischerweise wenige Tausendstel Millimeter weit, berichtet die Gruppe um G.U. Kulkarni vom Jawaharlal-Nehru-Forschungszentrum in Bangalore. Bei dieser Größe fassen sie ein Volumen von ein bis zwei Femtolitern (Billiardstel Liter) und eignen sich damit als Reagenzgläser für Studien an einzelnen Zellen und Enzymen oder als Tintenfässer für das Zeichnen feinster Strukturen.

Kulkarni und Kollegen beschossen ein Stück Silber in einer Vakuumkammer mit intensiven Laserpulsen. Wo der Laser das Silber traf, spritzten winzige Tropfen geschmolzenen Metalls hoch und schlugen sich auf einem Siliziumscheibchen nieder. Nach ihrem Aufprall dürften sich die Silberspritzer zunächst flach ausbreiten, schreiben die Forscher im “Journal of Physical Chemistry”. Dann dürfte die Metallfront jedoch von ihrer eigenen Oberflächenspannung und Viskosität gebremst werden, sodass sich die Fladen an ihrem Rand aufwölben und schließlich erstarren.

Im Einklang mit dieser Vermutung fanden die Forscher, dass sich die Näpfe nur dann bilden, wenn das Scheibchen erhitzt wurde, seine Temperatur aber noch unterhalb der Schmelztemperatur des Silbers lag. Nach dem gleichen Prinzip ließen sich Näpfe aus Gold, Aluminium und anderen Metallen auf verschiedenen Unterlagen herstellen.

Forschung: Neena Susan John und G.U. Kulkarni, Chemistry and Physics of Materials Unit und DST Unit on Nanoscience, Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research, Bangalore; und andere

Veröffentlichung Journal of Physical Chemistry B, Vol. 110, pp 22975-8, DOI 10.1021/jp065573y

WWW:
Jawaharlal Nehru Centre for Advanced Scientific Research
- Homepage G.U. Kulkarni
Oberflächenspannung und -energie
Gallery of Fluid Dynamics
- Hydraulic Jumps and Bores
Dip-Pen Nanolithography

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Springendes Gold

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