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NIST Nanostäbe rotieren 150.000 mal pro Minute

Redakteur: Peter Koller

Mit Ultraschall bringen US-Forscher winzige Nanostäbe aus Gold dazu, mit 150.000 Umdrehungen pro Minute zu rotieren. Sie könnten so als Motoren für Nano-Systeme etwa in der Medizintechnik dienen.

Rotieren mit atemberaubendem Tempo: Gold-Nanostäbchen. Gemessen wird ihre Geschwindigkeit mit kleinen Kunststoffperlen, die sie umkreisen.
Rotieren mit atemberaubendem Tempo: Gold-Nanostäbchen. Gemessen wird ihre Geschwindigkeit mit kleinen Kunststoffperlen, die sie umkreisen.
(Bild: NIST)

An metallischen Nanostäben insbesondere für einen Einsatz als medizinisches Werkzeug direkt im Körper wird schon seit einigen Jahren sehr intensiv geforscht:

Dabei werden die Stäbchen durch Einflüsse von Außen in Rotation versetzt, um eine Bewegung zum Zielort innerhalb einer Flüssigkeit zu erreichen. Dabei haben die Forscher des National Institute of Standards and Technology (NIST) der USA jetzt einen beeindruckenden Weltrekord aufgestellt. Ihre rund 2 Mikrometer langen und 300 Nanometer starken Gold-Stäbe rotieren mit 150.000 Umdrehungen pro Minute etwa zehnmal so schnell wie alle bisher gemessenen Nanoteilchen in einer Flüssigkeit, so die Forscher.

Um das zu erreichen, wurden die Gold-Stäbchen in Wasser zwischen einer Glas- und einer Silizium-Oberfläche eingebracht und mit Hilfe eines speziellen Lautsprechers mit Ultraschall im Frequenzbereich von 3 Megahertz beschallt. Die Rotation der Stäbchen ließ sich nicht direkt messen, sondern nur mit Hilfe von kleinen Kunststoffperlen, die durch die Verwirbelung des Wassers um die Stäbe herum rotieren – allerdings deutlich langsamer als diese und somit präziser erfassbar. Projektleiter Samuel Stavis erläutert den Grund der Messung: „Wenn solche Nanostäbchen im Medizinbereich eingesetzt werden sollen, müssen wir wissen, wie sie mit der Flüssigkeit und Objekten darin interagieren."

Ach ja, eine Frage bleibt noch: Warum drehen sich die Nanostäbe eigentlich durch den Ultraschall um ihre Längsachse? Bei der Antwort müssen auch die NIST-Forscher passen. Das wisse noch niemand so genau, hieß es.

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