Nanorotoren werden durch eine Vakuumkammer katapultiert und durch Laserlicht zwischen zwei Spiegeln manipuliert (Copyright: Gruppe Markus Arndt, Universität Wien; Bild: Stefan Kuhn).
Einem internationalen Team, bestehend aus ForscherInnen der Universität Wien, der Tel Aviv University und der Universität Duisburg-Essen, ist es erstmals gelungen, Nanostäbchen zu präparieren, mittels Laserlicht ins Vakuum zu heben, ihre Bewegung mit hoher Zeitauflösung zu verfolgen, zu beeinflussen und zu verstehen. Die im Fachjournal Nano Letters publizierten Ergebnisse öffnen das Fenster zu einer neuen Klasse von Nanopartikeln an der Grenze zur Alltagswelt. Wieso können wir quantenmechanische Phänomene bislang nur in kleinen Systemen beobachten und gibt es eine fundamentale Massengrenze? Die Beantwortung dieser Frage steht im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten des ForscherInnenteams rund um Markus Arndt, Professor für Quantenphysik an der Universität Wien, und findet sich ebenso im Programm des EU Konsortiums NANOQUESTFIT, das an der Universität Wien koordiniert wird. Bei der Suche, Quanteneffekte mit immer größeren Objekten zu demonstrieren, ist es wichtig, deren Eigenschaften kontrollieren zu können. Das europäische Konsortium konnte nun erstmals Silizium-Nanostäbchen so präparieren, dass sie mittels Laserlicht im Vakuum kontrolliert zum Fliegen gebracht werden können. "Obwohl diese Teilchen zehn Millionen mal kleiner sind und sich über eine Millionen mal schneller drehen als die Rotorblätter eines Hubschraubers, können wir ihre Bewegung nicht nur sichtbar machen, sondern durch intensives Laserlicht sogar manipulieren", so Stefan Kuhn, Erstautor der Studie. Der erfreuliche Nebeneffekt: Aufgrund der Form der Nano-Rotoren werden bis zu dreimal stärkere Kräfte beobachtet, als man für runde Teilchen gleicher Masse erwarten würde.
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