Ultradünne Tonschicht hergestellt

20. April 2003, 12:00
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Film aus Tonteilchen ist nur einen Nanometer "dick"

West Lafayette/Indiana - Forscher der Purdue University und der belgischen Katholieke Universiteit Leuven haben erstmals einen ultradünnen Film aus Tonteilchen mit einer "Dicke" von einem Nanometer entwickelt. Der Nano-Ton könnte neben neuen Materialien zu neuen Vorrichtungen für die Medizin und Bausteinen für die Elektronik führen.

Das amerikanisch-belgische Forscherteam setzte zur Herstellung des dünnen Films eine Methode (die so genannte Langmuir-Blodgett-Balance-Technik) ein, bei der Tonteilchen auf einen Kristall angebracht werden. Die entwickelte Tonschicht, die manipulierbar und mit einem Rasterkraftmikroskop sichtbar ist, entspricht in der Dicke in etwa dem 70.000 Teil eines menschlichen Haares. Einen Nanometer-Tonpartikel sehen zu können vergleichen die Forscher mit der Tatsache auf der Erde zu stehen und einen Fußabdruck am Mond zu erblicken.

Verwertung

"Können die nanogroßen Tonpartikel einmal kontrolliert und manipuliert werden, besteht die Möglichkeit, intelligente Materialien herzustellen. Dabei liefert Ton die strukturelle Unterstützung und organische Moleküle wie Enzyme, Proteine, Farbstoffe oder Polymere die Funktionalität", erklärt Cliff Johnston von der Purdue University. Dies wiederum könnte zur Entwicklung von Sensoren führen, die biologische und chemische Substanzen schneller aufspüren, aber auch zu festerem Plastik und anderen Materialien. Ein Tonfilm aus nur einer Schicht würde es Forschern erlauben, diesen zu manipulieren. "Dadurch können wir ein ganzes Spektrum neuer Materialien entwickeln, die in einer bestimmten Umwelt spezifisch reagieren", so Johnston.

Derzeit werden Tonmineralien zur Herstellung von sehr leichtem, elastischem und dennoch festem Plastik eingesetzt. In diesen Materialien sind die Tonmineralien in mehreren Schichten vorhanden. Dadurch erreicht das Plastik ein hohes Maß an Stabilität und schmilzt erst bei höheren Temperaturen. Allerdings gibt es keine Kontrolle darüber, wie sich der mehrschichtige Ton in diesem Plastik mit anderen Substanzen mischt. Eine einzige Tonschicht hätte den Vorteil, manipulierbar zu sein. Die Ergebnisse werden im Fachmagazin Langmuir (27.Mai) publiziert.(pte)

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