Die Theorie der Quantenmechanik sagt voraus, dass sich die Bindung zwischen einzelnen Goldatomen ( Grafik) in einer Kette im Vergleich zum komplexen Gold-Festkörper verdoppelt. Diese Annahme konnten nun Physiker von der Technischen Universität von Dänemark in Lyngby zusammen mit spanischen Kollegen von der Universidad Autónoma in Madrid in einem Spannungs-Experiment für Nanoteilchen bestätigen.
Mit der atomfeinen Spitze eines Rastertunnelmikroskops zogen die Forscher eine winzige Goldkette aus nur sieben Atomen aus einer Goldelektrode. Eingespannt zwischen zwei Spitzen dieser hochgenauen Analysegeräte zogen sie die Goldkette soweit auseinander bis sie riss. Neben der doppelten Bindungsstärke zwischen den Atomen im Vergleich zu einem Goldkristall beobachteten sie, wie die Leitfähigkeit sehr nahe an den niedrigsten Wert heranreicht, den die Quantenmechanik überhaupt erlaubt. Zudem untersuchten die Steifigkeit der Kette gegen Querverschiebungen.
Auch wenn diese Nano-Goldketten selbst kaum eine technische Anwendung haben werden, konnten die Forscher die Leistungsfähigkeit ihrer mechanische Prüfmethode für alle Arten von Nanomaterialien eindrucksvoll unter Beweis stellen. Solche mechanischen Test-Prozeduren könnten in naher Zukunft sehr wichtig für die weitere Entwicklung von neuen Materialien im Nanomaßstab sein.
Jan Oliver Löfken
