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Wendeltreppen für Nano-Optik

Keywords: Nanostrukturen, optische Aktivität, Miniaturisierung, Sensoren

In vielen technologischen Bereichen werden Sensoren für die unterschiedlichsten Aufgaben benötigt. Optische Sensoren spielen dabei oft eine tragende Rolle, vor allem in Bereichen wie der Medizin oder der Umwelttechnik werden sie immer wichtiger. Um den grossen Anforderungen, die bei ihrem Einsatz auftreten, gerecht werden zu können, müssen diese Sensoren immer kleiner und immer empfindlicher werden. Nanomaterialien wären also eigentlich das Mittel der Wahl. Die Schwierigkeit hierbei ist allerdings, dass im Nanometerbereich Strukturen sehr genau definiert werden müssen, um überhaupt mit Licht in Wechselwirkung treten zu können. Die Herstellung solcher Materialien in ausreichender Präzision, Reinheit und Menge war bis jetzt nicht möglich.

Mit einer Art molekularem Baukasten ist es Forschern jetzt gelungen, solche hochpräzisen Nanostrukturen zu erzeugen. Sie verbinden dabei DNA-ähnliche Moleküle zu grösseren Strukturen, die sich dann zu genau definierten Gebilden zusammenlagern, zum Beispiel ähnlich einer Wendeltreppe. In diese Strukturen können dann optisch aktive Zentren in genau definierten Abständen integriert werden. Diese Zentren werden durch Metall-Nanopartikel realisiert. In Abhängigkeit von Grösse, Art und Abstand der Partikel zueinander lassen sich dabei verschiedene optische Antworten erzeugen. Über die mögliche Anwendung in der Sensortechnik hinaus ergeben sich dadurch interessante Perspektiven für neuartige optische Linsensysteme.

Zusätzliche Abklärungen zu diesem Thema erhalten Sie von Dr. Jürgen Höck, TEMAS AG, CH-9320 Arbon, juergen.hoeck@temas.ch