Elektrodynamik: Bedruckte Kristalle fangen Licht

Tinte: Forscher "bemalen" Kristalle mit Drucker. Bild: Jutta Rotter, pixelio.de

Wissenschaftler der University of Cambridge können durch elektrodynamischen Druck Tintentropfen auf kleinsten Kristalle anbringen und damit Licht einfangen. Die neue Technik soll vor allem beim Auffinden geringer Mengen von Viren und Krebszellen helfen. Die Forschungsarbeit wurde in Zusammenarbeit mit dem Hitachi Cambridge Laboratory durchgeführt.

Fachgebiete verbinden

"Die meisten Inkjet-Drucker drücken die Tinte durch die Düse, indem sie diese erhitzen oder Druck ausüben. Sie produzieren Tintentropfen in der Größe des Durchmessers eines menschlichen Haares", erklärt der leitende Forscher Vincenzo Pecunia. Statt Druck oder Hitze zu benutzen, bedient sich der neue Drucker nun elektrischer Spannung. Dadurch lässt sich die Tinte durch eine wesentlich kleinere Düse drücken und somit sind auch sehr viel kleinere Tropfen zu produzieren, zehn- bis hundertfach kleiner als bei herkömmlichen Druckern.

Die Strukturen, die gedruckt werden können, sind klein genug, um im Fachgebiet der Forschenden, der Nanophotonik, genutzt zu werden. "Vorangegangene Versuche, diese beiden Bereiche miteinander zu verbinden, scheiterten an der herkömmlicher Drucktechnologie. Damit kann man nichts herstellen, das klein genug ist, um es mit der Wellenlänge von Licht zu vergleichen. Aber mit dem elektrodynamischen Druck sind wir dazu in der Lage, diese Problematik zu übergehen", so Pecunia.

Kristalle erneut verwenden

Die Forscher haben ultrakleine Tintentropfen auf photonische Kristalle gesetzt. Die Tropfen sind klein genug, dass sie auf die Kristalle gezeichnet werden können, wie es mit einem sehr feinen Stift möglich ist. Auf diese Weise verändern sie die Eigenschaften des Kristalls und Licht kann eingefangen werden. Diese Technik erlaubt es den Forschern, viele verschiedene Musterarten auf photonischen Kristallen zu kreieren - in sehr hoher Geschwindigkeit und über eine vergleichsweise große Fläche. Zudem sei die Methode kostengünstig und die bemalten Kristalle können erneut verwendet werden, da die Tinte abwaschbar ist.

"Diese Fertigungstechnik öffnet die Tür für zahlreiche Möglichkeiten in der Wissenschaft. Eine mögliche Richtung ist das Erstellen von hochsensitiven Sensoren, um geringste Mengen von Biomolekülen zu entdecken - beispielsweise Viren oder Krebszellen", so der Studien-Co-Autor Frederic Brossard. Generell sei die Methode ein Durchbruch in der Laser-Technologie.

Quelle: www.pressetext.com/Sabrina Manzey