3D-Objekte in Nanobereich geschrumpft

3D-Struktur bestehend aus dem saugfähigen Material Polyacrylat (Foto: mit.edu)
3D-Struktur bestehend aus dem saugfähigen Material Polyacrylat (Foto: mit.edu)

Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) 3D-Objekte bis in den Nanobereich geschrumpft. Der Ansatz der Wissenschaftler basiert auf einem Gerüst, das aus Polyacrylat besteht. Dabei handelt es sich um ein aufnahmefähiges Material, wie es auch in Windeln zu finden ist. Dennoch gibt es bei dieser Technologie noch Limitationen, da die Auflösung des Endprodukts direkt mit der Grösse zusammenhängt.

Die Wissenschaftler haben die Struktur aus Polyacrylat mit einer Lösung vermischt, die aus Fluoreszein-Molekülen besteht. Diese heften sich an das Gerüst, sobald sie mit Licht in Berührung kommen. Die Entwickler können Laser benutzen, um Partikel an die gewünschte Stelle zu befördern. Dabei ist es unerheblich, ob es sich um genetisches Material oder Metallnanopartikel handelt. Um die Struktur nach dieser Vorgehensweise zu schrumpfen, haben die Forscher Säure angewendet. Diese blockiert die negative Ladung des Polyacrylats, wodurch dieses zum Schrumpfen gebracht wird.

Doch die aktuelle Technologie stösst auch an ihre Grenzen, da die Auflösung des Endprodukts direkt mit der Grösse korreliert. Ein Objekt, das einen Kubikmillimeter gross ist, hat beispielsweise eine Auflösung von 50 Nanometern. Aber es muss zu einer Grösse von einem Kubikzentimeter vergrössert werden, um eine Auflösung von 500 Nanometern zu erzielen. Das Potenzial des Ansatzes ist dennoch beachtlich. Einsatzgebiete sind beispielsweise die Präzisionsoptik für wissenschaftliche Zwecke, Mikroskope und sogar Smartphones. Auch Roboterteile im Nanobereich sind denkbar.