Forscher nutzen Selbstorganisation zum Aufbau komplexer Nanostrukturen

Houston (USA) - So vielseitig Nanoteilchen sein mögen, sie müssen für eine technische Anwendung gezielt zu größeren Objekten oder gar Nanomaschinen zusammengesetzt werden. Heute bewegen Forscher die winzigen Partikel einzeln mit den atomfeinen Spitzen von Rasterkraftmikroskopen, zukünftig lassen sich die selbstorganisierenden Kräfte der Natur ausnutzen. Amerikanische Forscher schafften es nun, mit einem Wassertropfen beschichtete Nanostäbchen aus Gold zu regelmäßigen Ringen anzuordnen. Ihre Methode beschreiben sie im Fachblatt "Angewandte Chemie".

Den Schlüssel zu diesem Arbeitsschritt in der Nanowelt fanden Bishnu Khanal und seine Kollegen von der Rice University in Houston in dem Wasser abstoßenden Verhalten von Kunststoff. Sie beschichteten dazu Nanostäbe aus Gold mit Molekülketten aus Polystyrol. Diese Stäbchen lösten sie in einem organischen Lösungsmittel, Dichlormethan. Dazu fügten sie Wassertropfen, in denen die Stäbchen unlöslich sind. Verdunstet nun erst das Dichlormethan und darauf das Wasser, lagern sich die Nanostäbchen wegen ihrer Wasser abstoßenden Kunststoffoberfläche zu regelmäßigen Ringen zusammen.

Nanoobjekte, die sich zu solchen Superstrukturen anordnen, sind für die Forscher von großer Bedeutung. Denn über den Aufbau und die Größe dieser Objekte lassen sich ihre Eigenschaften gezielt verändern. Diese elegante Verdunstungsmethode bietet daher ein weitreichendes Potenzial, um in wenigen Sekunden komplexe Nanostrukturen ohne großen experimentellen Aufwand aufzubauen.