Empfindlichste Waage der Welt wiegt auf rund ein Yoctogramm genau

Instrument schlägt bisherige Rekordhalter um mehr als das Hundertfache

Barcelona/Wien - Sie fragen sich, was ein Yoctogramm bedeutet und wie schwer es ist? Ganz einfach: Ein Yoctogramm ist ein Quadrillonstel eines Gramms. Mit anderen Worten: Zwischen dem Komma und dem Einser befinden sich 23 Nullen. In diesem Messbereich kann man zwei Atome allein an ihrer Masse unterscheiden.

Zur Bestimmung derartig kleiner Massen verwendeten Physiker das sogenannte Resonanzprinzip und ein kleines Kohlenstoffröhrchen: Das wird als Minihebel innerhalb eines Magnetfelds in Schwingungen versetzt, was in einem anliegenden Draht eine Spannung erzeugt. Lagert sich etwas an dem Hebel an, wird dessen Masse verändert und damit auch die Schwingungsfrequenz - was sich wiederum auf die erzeugte Spannung auswirkt.

Der bisherige Rekord für eine solche Waage lag bei einer Messempfindlichkeit von 200 Yoctogramm. Nun aber haben spanische Physiker um Adrian Bachtold vom Katalanischen Institut für Nanotechnologie (Barcelona) diesen Wert weit unterboten. Sie haben dafür die Länge des frei schwingenden Teils des Hebels noch einmal reduziert, wie sie im Fachblatt Nature Nanotechnology schreiben.

Erste Tests liefen vielversprechend: Anhand von Messungen einzelner Xenon-Atome ermittelten die Forscher, dass ihre Waage eine Masse auf etwa 1,5 Yoctogramm genau bestimmen kann - das wäre in etwa die Masse eines Xenon-Protons. (tasch, DER STANDARD, 3.4.2012)

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