Nano-3D-Druck: Maßgeschneiderte Sondenspitzen für Rasterkraftmikroskope aus dem 3D-Drucker

 23. November 2016  Andreas Krämer  

Deutsche Forscher vom KIT haben maßgeschneiderte Sondenspitzen für Rasterkraftmikroskope mit einem 3D-Drucker hergestellt. Die 3D-Laserlithografie verbessert dabei die Mikroskop-Komponente für die Untersuchung von Nanostrukturen in Biologie und Technik.

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Logo Karlsruher Institut für TechnologieEin Forscherteam des Karlsruher Institut für Technologie (KIT) kann mit Unterstützung der 3D-Laserlithografie an spezielle Anforderungen optimierte Sondenspitzen für Rasterkraftmikroskope herstellen. Die Rasterkraftmikroskope sorgen für eine Sichtbarkeit der Nanostrukturen von Oberflächen, indem ihre Sonden das Untersuchungsmaterial mit feinsten Messnadeln abtasten, berichtet das KIT.

Am KIT gelang es einem Wissenschaftlerteam passende Sondenspitzen für jede Messaufgabe herzustellen, zum Beispiel für biologische Proben. Die 3D-Laserlithografie eröffnet die Möglichkeit, maßgeschneiderte Spitzen in jeder Form auszudrucken, die einen Radius von nur 25 Nanometern haben.

Sondenspitzen für Rasterkraftmikroskope aus dem 3D-Drucker
Maßgeschneiderte Sondenspitzen für Rasterkraftmikroskope aus dem 3D-Drucker (Bild © KIT)

Das Verfahren basiert auf der Zwei-Photonen-Polymerisation, die aus zwei stark fokussierten Laserimpulsen besteht und laserempfindliche Materialien in die geforderten Strukturen ausgehärtet wird. Die Strukturen werden im Anschluss aus dem umgebenden nicht belichteten Material herausgelöst. Wie Privatdozent Hendrik Hölscher erklärt, bietet die Methode den Vorteil die perfekte Spitze für jede Probe herzustellen, die man untersuchen möchte.

Die gedruckten Sondenspitzen können nach ihrer Fertigstellung auf jede handelsübliche Messnadel installiert werden und haben einen mininalen Verschleiß. Die Spitzen sind optimal zur Untersuchung biologischer Proben, technischer und optischer Komponenten auf der Nanoebene geeignet.

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