Es kommt Bewegung in die Nanowelt. Mit winzigen Federn aus Kohlenstoff wollen amerikanische und japanische Physiker kontrollierte Schwingungen in mikro- und nanostrukturierten Geräten ermöglichen. Den Grundstein dafür, eine stabile, elastische Spule mit 125 Nanometer Durchmesser und einer Länge von wenigen Tausendstel Millimetern, beschreiben sie nun im Fachblatt Nano Letters.
“Eine solche Analyse der Mechanik von Nanospulen mit direkten Zugkontakten wurde vorher noch nicht gemacht”, sagt Rod Ruoff von der Northwestern University in Evanston. Zusammen mit Kollegen der Osaka Universität zogen sie ihre Nanofeder mit den winzigen Spitzen von Kraftmikroskopen auseinander. Dabei dehnte sie sich bis zu 42 Prozent aus und schwang ohne Zug in ihre ursprüngliche Form zurück. Mit einem Rasterelektronenmikroskop konnten die Forscher eindrucksvolle Bilder von dieser Nanoschwingung festhalten.
Zur Herstellung griffen die Wissenschaftler auf ein Verfahren zurück, dass sich schon zur Produktion von Nanoröhrchen aus Kohlenstoff bewährt hat. Aus einer Dampfwolke lagern sich dabei Kohlenstoffatome an einen Katalysator ab und bauen je nach Randbedingungen verschiedene Strukturen auf, in diesem Fall eben eine Nanofeder.
Neben mikromechanischen Anwendungen könnten sich die Forscher ihre Feder auch als elastischen Zusatz für Kompositmaterialien vorstellen. Besonders Kunststoffe könnten dadurch haltbarer werden ohne ihre flexiblen Eigenschaften einzubüßen.
Jan Oliver Löfken
