Zürich – Wissenschafter der ETH Zürich und von IBM haben eine neue Methode entwickelt, um aus verschiedenen Arten von Mikrokügelchen künstliche Moleküle herzustellen. Die Forscher möchten solch winzige Objekte später für Mikroroboter, in der Photonik sowie der biochemischen Grundlagenforschung verwenden.
Winzige Bausteine
Um die Mikroobjekte herzustellen, verwenden die ETH- und IBM-Forscher als Grundbausteine Kügelchen aus Kunststoff oder Siliziumdioxid mit einem Durchmesser von rund einem Mikrometer und unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften, wie die ETH berichtet. Diese Partikel können kontrolliert in gewünschter Geometrie und Reihenfolge angeordnet werden.
Die so hergestellten Gebilde seien viel größer als typische chemische oder biochemische Moleküle, jedoch viel kleiner als Objekte der makroskopischen Welt, hieß es in der Mitteilung. Laut ETH-Professor Lucio Isa, der das Forschungsprojekt zusammen mit IBM-Research-Wissenschafter Heiko Wolf leitet, kann deshalb "von Riesenmolekülen oder von Mikroobjekten" gesprochen werden.
Die Wissenschafter können mit der neuen Methode Stäbchen in unterschiedlicher Länge und Zusammensetzung, winzige Dreiecke und einfach aufgebaute dreidimensionale Objekte erstellen. Sie möchten die Technik jedoch noch weiterentwickeln.
Potenzielle Anwendungen
Mögliche künftige Anwendungen sind selbstangetriebene Mikrovehikel, die sich dank einer ausgeklügelten Geometrie und Materialzusammensetzung in einem externen elektrischen oder magnetischen Feld vorwärtsbewegen.
Denkbar seien in ferner Zukunft sogar Mikroroboter für biomedizinische Anwendungen, die andere Mikroobjekte greifen und transportieren können. Außerdem könnten mit den Bauteilen maßgeschneiderte Mikrostrukturen hergestellt werden, die in der Photonik eingesetzt werden.
Die Forscher wollen auch versuchen, künftig Mikroobjekte herzustellen, bei denen die Kügelchen beweglich – statt wie bisher fest – miteinander verbunden sind. Damit könnten diese als Großmodelle für chemische und biochemische Verbindungen dienen, beispielsweise um die Proteinfaltung experimentell zu studieren. Laut Isa soll auch versucht werden, Objekte aus anderen Materialien als Kunststoff oder Siliziumdioxid herzustellen. (APA, 2. 4. 2016)