Durchblick mit silbernen Leuchtfeuern

Einblicke in undurchsichtige Objekte ermöglicht eine Mikroskoptechnik, die amerikanische Forscher entwickelt haben. Statt einer großen Lichtquelle kommen dabei Myriaden winziger Silberpartikel zum Einsatz, die intensives und zugleich extrem scharf begrenztes Licht aussenden.

Verglichen mit einer laserfluoreszenzmikroskopischen Aufnahme der Käferschuppe, liefert die Belichtung mit Silberpartikeln ein gut aufgelöstes Bild. Bilder: John Lupton, University of Utah

“Dieser Ansatz, Silber-Nanopartikel für die Mikroskopie zu nutzen, könnte sich als äußerst vielseitig erweisen”, hofft John Lupton von der University of Utah. Besonders interessant sei er für die Untersuchung “stark streuender Proben, etwa Tumorzellen, Knochengewebe und amorphe Materialien im Allgemeinen.”

Im Fachblatt “Nano Letters” demonstrieren Lupton und seine Kollegen die Leistungsfähigkeit ihrer Technik an Chitinschuppen eines Käfers. Diese werden über einer Oberfläche platziert, auf der zuvor durch eine chemische Reaktion elementares Silber abgeschieden worden ist. Die Silberatome haben sich dabei von selbst zu winzigen Klumpen zusammengefunden. Wird nun der “Spiegel” mit einem Infrarotlaser energetisch angeregt, senden die Silberklumpen intensives und eng gebündeltes Weißlicht aus. Dieses durchdringt die Schuppe und liefert scharfe Bilder aus ihrem Inneren.

Lupton vergleicht den Blick durch die stark streuende Schuppe mit einer nächtlichen Autofahrt im Regen: “Sobald die Windschutzscheibe nass wird, erscheinen die Lichter der anderen Autos unscharf und Details werden verschmiert.” Jeder einzelne der feinen Silberklumpen fungiere wie ein trockener Fleck auf der Frontscheibe, durch den man einen klaren Blick erhaschen könne.

Eine weitere Anwendung für die Methode sieht der Forscher in der Materialprüfung. Beispielsweise könnten Silber-Nanopartikel in moderne Carbon-Werkstoffe integriert werden. Bei der Anregung mit Infrarotlicht würden sich feinste Risse und andere Schwachstellen im Material dadurch verraten, dass das Licht der Silberteilchen leichter nach außen dringe.

Forschung: Debansu Chaudhuri, Manfred J. Walter und John. M. Lupton, Department of Physics und Department of Chemistry, University of Utah, Salt Lake City; und andere

Veröffentlichung Nano Letters, 10.1021/nl802819n

WWW:
Nanoscale Optoelectronics Group, University of Utah
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