Forscher nehmen „Taschenmesser der Nanotechnologie“ in Betrieb

Ein Hochleistungsgerät zur Herstellung feinster Nanostrukturen und von elektronenmikroskopischen Präparaten mit atomarer Präzision konnte erstmals im Zentrum für Nanotechnologie (Centec) an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster (WWU) in Betrieb genommen werden. „Das so genannte Focussed-Ion-Beam-System (FIB) ist daher als eine Art ‚Taschenmesser der Nanotechnologie‘ zu bezeichnen“, betont Harald Fuchs, wissenschaftlicher Direktor am Physikalischen Institut der WWU.

„Im Detail ermöglicht die Neuerwerbung – einer technischen Kombination eines fast atomar feinen Ionenstrahls, verbunden mit hoch auflösender Rasterelektronenmikroskopie – eine Bearbeitung von Materialien mit einer Präzision von nur wenigen Nanometern“, erklärt Fuchs. Hinzu komme, dass das Gerät noch während des Bearbeitungsprozesses mit Hilfe der Elektronenmikroskopie kontrolliert werden kann. Daher sei für den Standort Münster ein wichtiger Schritt gelungen, da unterschiedlichste Einsatzbereiche, angefangen bei der Mineralogie bis hin zur medizinischen und Biophysik, damit abgedeckt werden könnten, so der Physiker.

Um einen präzisen und von der Außenwelt größtenteils unbeeinflussten Betrieb des über eine Million Euro teuren Hochleistungsgeräts sicherstellen zu können, ist ein besonders schwingungsfreies Umfeld zwingend notwendig. „Aus diesem Grund wurde der Einsatzort im Centec-Gebäude in Münster gewählt, da hier speziell resonanz- und schwingungsfreie Böden vorhanden sind“, erläutert der Experte. Potenzielle Einsatzgebiete des Präzisionsinstruments wären somit vielfältig: „Damit lassen sich sowohl metallische Strukturen mit Nanodimension auch direkt auf nahezu alle beliebigen Oberflächenstrukturen schneidebezogen anwenden. So sind präzise Probenschnitte möglich, die für die höchstauflösende Transmissionselektronenmikroskopie und für die Nanomaterialphysik Anwendung finden.“

Trotz seiner Größe und den hohen Anschaffungskosten bewertet Fuchs das „Taschenmesser der Zukunft“ als „erstes Gerät seiner Entwicklungsart, das fantastische Möglichkeiten offenbart“ und bisher in nur geringem Ausmaß in Deutschland eingesetzt wird. Das Funktionsspektrum des Geräts erstreckt sich auf unterschiedlichste Bearbeitungsmethoden von Materialien im Nanobereich, deren Weiterentwicklung und Verbesserung nun angestrebt werden soll.