ETH-Forscher stellen künstliche Moleküle her

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Künstliche Moleküle. Die Einzelkomponenten sind hier mit unterschiedlichen Fluoreszenzfarbstoffen markiert (Grösse der Moleküle: 2-7 Mikrometer; Montage mikroskopischer Aufnahmen). (Quelle: ETH Zürich / Lucio Isa)

Künstliche Moleküle. Die Einzelkomponenten sind hier mit unterschiedlichen Fluoreszenzfarbstoffen markiert (Grösse der Moleküle: 2-7 Mikrometer; Montage mikroskopischer Aufnahmen). (Quelle: ETH Zürich / Lucio Isa)

IBM Forschungszentrum in Rüschlikon. (Quelle: IBM)

IBM Forschungszentrum in Rüschlikon. (Quelle: IBM)

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Mit einer neuen Methode haben Forscher der ETH Zürich und von IBM Research künstliche Moleküle entwickelt. Diese Mikro-Objekte sollen künftig in der Photonik und der Mikro-Robotik verwendet werden.

Ein Forschungsprojekt der ETH Zürich und von IBM Research in Rüschlikon hat sich der Herstellung von künstlichen Molekülen gewidmet. Das Projekt wurde unter der Leitung von Lucio Isa, Professor für Grenzflächen, weiche Materien und Assemblierung der ETH Zürich, sowie von Heiko Wolf, Wissenschaftler bei IBM Research, durchgeführt.

Zwischen Molekül und makroskopischem Objekt

Laut einer Mitteilung der ETH sind die mit der neuen Technik hergestellten Moleküle nur wenige Mikrometer gross und modular angeordnet. Sie sollen so konstruiert werden können, dass sie aus verschiedenen Materialien bestehen. Das unterscheide die neue Technik vom herkömmlichen Mikro-3D-Druckverfahren, heisst es weiter. Diese Methode erlaubte es bisher nur, Objekte aus einem Material herzustellen.

Eine weitere Besonderheit der künstlichen Moleküle sei ihre Grösse. Sie seien um einiges grösser als übliche chemische oder biochemische Moleküle, die zwischen 1 und 10 Ångström gross sind (1 Ångström entspricht etwa 0,0001 Mikrometer). Gleichzeitig seien sie viel kleiner als makroskopische Objekte. Je nachdem sprechen die Forscher daher von Mikro-Objekten oder Riesenmolekülen.

Vom Lab-on-a-Chip bis zur Photonik

Die Forscher nennen mehrere Anwendungsgebiete. Künftig könnten diese Mikro-Objekte etwa für Mikromixer für Lab-on-a-Chip-Anwendungen gebraucht werden. Mit den Lab-on-a-Chip-Systemen werden ganze labordiagnostische Verfahren auf einem einzigen Chip untergebracht. Auch möglich wäre ihre Verwendung für Mikro-Roboter im biomedizinischen Bereich.

Da in der Photonik massgeschneiderte Mikrostrukturen benötigt werden, könnten diese künstlichen Moleküle auch für diesen Bereich interessant sein. Die Technologie der Photonik, bei der Licht und Lichtteilchen Daten und Informationen übertragen, wird vor allem im Bereich der Informationstechnik angewendet, etwa zur Beleuchtung und für Displays.