Amerikanische Forscher haben einen Superkleber entwickelt, der über eine nur hauchdünne Schicht bislang kaum zu verbindende Materialien fest miteinander verklebt. Mit einer Molekülschicht von nur einem Millionstel Millimeter Dicke konnten die Wissenschaftler die für elektrische Schaltungen wichtigen Materialien Kupfer und Silizium zusammenkleben. Bislang ist dafür ein 1000-fach dickerer Klebstoffauftrag nötig. Da der Kleber überraschenderweise bei hohen Temperaturen über 400 Grad Celsius fester wird, ist die Verbindungstechnik besonders für Hochtemperaturanwendungen etwa in Turbinen, Motoren und Flugzeugtriebwerken interessant.
Die Forscher brachten auf die Siliziumoberfläche den Klebstoff auf, der sich automatisch darauf verteilte und anordnete. Die linearen Klebstoffmoleküle hatten an ihren Enden jeweils eine Silikatgruppe und Schwefelatome. Die Silikatgruppe verband sich dabei mit der oxidierten Siliziumoberfläche, während der Schwefel zu dem später aufgetragenen Kupfer Verbindung aufnahm. Mit Analyseverfahren bestätigten die Forscher, dass die Klebeschicht genau einer Moleküllage entsprach. Bei Temperaturen über 400 Grad Celsius bewirkten Umlagerungen der Klebeverbindung auf der Siliziumseite einen deutlichen Anstieg der Haftwirkung.
Die Klebewirkung des Nanohaftfilms ist rund 5-mal größer als bei bisherigen Klebern, die außerdem deutlich dicker aufgetragen werden müssen. Da die Miniaturisierung von Computerchips immer weiter voranschreitet und Experten schon das Zeitalter der Nanoelektronik anbrechen sehen, hoffen die Forscher, mit dem Nanomolekülfilm einen geeigneten Kleber für die nochmals 100- bis 1000fach kleineren Elektronikstrukturen gefunden zu haben. Die Forscher vermuten, dass sich mit dem Klebeprinzip beliebige Materialien verbinden lassen, wenn die chemischen Endgruppen der Klebstoffmoleküle an diese Werkstoffe angepasst werden.
Darshan D. Gandhi (Rensselaer-Forschungsinstitut, Troy) et al.: Nature, Bd. 447, S. 299 ddp/wissenschaft.de ? Martin Schäfer
