Wissenschaftler haben die kleinste Geige der Welt geschaffen - kleiner als ein Haar

Dieses mikroskopisch kleine Werkzeug, das nur 35 Mikrometer lang und 13 Mikrometer breit ist, besteht aus Platin. Zum Vergleich: Der Durchmesser eines menschlichen Haares liegt zwischen 17 und 180 Mikrometern, berichtet Phys.org

Die Herstellung der Miniaturgeige war eine Demonstration der Möglichkeiten einer neuen Nanolithographie-Anlage, die kürzlich im Labor der Universität eingeführt wurde. Die Technologie ermöglicht es Wissenschaftlern, Strukturen zu schaffen und zu untersuchen, die kleiner als ein Tausendstel eines Millimeters sind.

Obwohl die Geige selbst kein funktionierendes Musikinstrument ist, hat ihre Herstellung den Forschern geholfen, sich mit den Prinzipien der Nanolithographie vertraut zu machen. Projektleiter Professor Kelly Morrison erklärte, dass solche Experimente notwendig sind, um die grundlegenden Eigenschaften von Materialien im Nanomaßstab zu untersuchen. Indem sie untersuchen, wie Materialien mit Licht, Magnetfeldern oder Elektrizität interagieren, erhalten die Wissenschaftler Daten, die bei der Entwicklung neuer Geräte helfen - zum Beispiel super-effiziente Computer oder Energiegewinnungssysteme.

Die Wahl der Geige als Objekt war nicht zufällig. Die Wissenschaftler bedienten sich eines beliebten Witzes über "die kleinste Geige", der normalerweise ironisch verwendet wird, um übertriebene Beschwerden zu "begleiten". Die Phrase wurde in den 1970er Jahren durch die Fernsehserie MASH populär und war später in verschiedenen Comedy-Shows zu hören, darunter auch in SpongeBob Schwammkopf.

Der Nanoscreamer wurde mit einer Nanolithographie-Anlage namens NanoFrazor von Heidelberg Instruments hergestellt. Mit diesem Gerät lassen sich mit einer erhitzten Spitze präzise Muster auf die Oberfläche von Objekten zeichnen. Zunächst wurden zwei Schichten eines gelartigen Materials - Resist - auf ein spezielles Substrat aufgetragen. Dann wurde mit einer erhitzten Spitze die Kontur einer Geige in die obere Schicht "eingebrannt". Dann wurde der Resist aufgelöst, wodurch ein Hohlraum in der gewünschten Form entstand, auf den eine Platinschicht aufgetragen wurde. Der letzte Schritt - das Auflösen des restlichen Materials mit Aceton - enthüllte die fertige Platin-Geige.

Die Herstellung des Nanosqueaks dauerte etwa drei Stunden, aber der gesamte Prozess der Entwicklung und Erprobung der verschiedenen Methoden dauerte mehrere Monate. Das Ergebnis der Arbeit ist so klein, dass man es nur unter einem speziellen digitalen Mikroskop sehen kann.

Die neue Technologie wird nun in zwei weiteren Forschungsprojekten an der Universität Loughborough eingesetzt. Das erste Projekt erforscht neue Wege der magnetischen Datenspeicherung, das zweite untersucht, wie thermische Prozesse dazu beitragen können, effizientere Geräte zur Verarbeitung und Speicherung von Informationen zu schaffen.