Forschung

Nanotechnik soll die Mikroskopie revolutionieren

Die Wurzeln der modernen Mikroskopie liegen in Jena. Dort machen sich Wissenschaftler in einem millionenschweren Forschungsverbund auf, deren Grenzen zu brechen. Möglich macht das die Nanotechnologie. "Heutige Mikroskope arbeiten an dem theoretisch erreichbaren Limit, man kann sie eigentlich nicht mehr verbessern", sagte Thomas Pertsch vom Institut für Angewandte Optik der Jenaer Universität. "Aber durch die neuen Nanostrukturen bekommen die Materialien ganz andere Eigenschaften, zum Beispiel wird das Licht anders gebrochen oder gebeugt." Dadurch würden sich völlig neue Möglichkeiten ergeben.

Die Wissenschaftler beschichten Linsen mit winzigen Strukturen aus Gold, Silber oder Aluminium. Die Schichten seien nur wenige Hundert Atome dick. Die Teilchen werden symmetrisch angeordnet und so Strukturen geschaffen, die in der Natur nicht vorkommen. Dies ermögliche eine stärkere Wechselwirkung mit dem Licht. "Wir wollen irgendwann von der Beschichtung loskommen und ein ganzes Material daraus herstellen", erklärte der Physiker. Derzeit würden die Nanostrukturen Schicht für Schicht aufgebracht. Dabei wird die Elektronenstrahllithographie genutzt. Das Forschungsvorhaben "Photonische Nanomaterialien" (PhoNa) wird von Bund und Land in den kommenden fünf Jahren mit 15 Millionen Euro gefördert. Der Startschuss fällt jetzt bei einem internationalen Experten-Workshop in Jena, an dem 100 Experten aus Nanooptik, Nanochemie, Nanotechnologie und Optiktheorie beteiligt sind. Dem Verbund gehören neben Instituten der Universität Jena auch das Institut für Photonische Technologien, das Fraunhofer Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik, das Forschungszentrum Jülich sowie die Max-Planck-Institute für Quantenoptik sowie Metallforschung in Garching und Stuttgart an. Als Industriepartner sind Carl Zeiss, Jenoptik und ein Unternehmen aus Göttingen mit im Boot. "Wir wollen Mikroskope bauen, die ein Auflösungsvermögen haben jenseits dessen, was heute geht", sagte Pertsch. Zunächst gehe es um Grundlagenforschung, doch sollen die Industriepartner helfen, das Wissen umzusetzen. Neben hochauflösenden Mikroskopen könnten die Ergebnisse auch in der Mikroelektronik oder der Dünnschicht-Solartechnologie Verwendung finden. Damit wollen die Forscher die von Ernst Abbe, Carl Zeiß und Otto Schott begründete Tradition in Jena fortsetzen und Meilensteine in der Optik setzen.