Neue Speziallinsen ermöglichen Röntgenmikroskopie mit Rekordauflösung

In ertsen Tests, für die das AWI Kieselalgen zur Verfügung gestellt hatte, konnten diese mit einer extrem hohen Auflösung in 2D dargestellt werden. Grundsätzlich möglich ist mit der neuen Technologie auch eine Darstellung der Nanostrukturen in 3D.

Mit einer neuen Materialkombination haben die Entwickler des DESY das Design sogenannter Multilayer-Laue-Linsen optimiert und so einen winzigen Röntgenfokus mit weniger als zehn Nanometern Durchmesser erzeugt. Ein Nanometer ist ein millionstel Millimeter, das ist kleiner als die meisten Viruspartikel. Die Forscher berichten im Fachblatt „Light: Science & Applications“ über ihre Entwicklung. Co-Autor der Veröffentlichung ist AWI-Meeresforscher Christian Hamm.

Die untersuchten Kieselalgen haben kompliziert strukturierte Schalen, die extrem stabil und leicht zugleich sind. Sie bestehen aus nanostrukturierter Kieselsäure, die bisher in zweidimensionalen Analysen mit Elektronenmikroskopen untersucht wurde. Höchstwahrscheinlich wegen dieser Strukturierung ist die Festigkeit der Kieselsäure außergewöhnlich hoch - zehnmal höher als die von Baustahl - obwohl sie bei niedrigen Temperatur- und Druckbedingungen hergestellt wird.

„Wir hoffen, dass die neuartigen Röntgenoptiken uns bald ermöglichen werden, diese Nanostrukturen in 3D zu untersuchen“, sagt Christian Hamm. Dies soll der nächster Schritt sein. „Das kann uns helfen, die enorme mechanische Belastbarkeit dieser Schalen zu modellieren und zu verstehen und mit diesem Wissen neue, umweltfreundliche und leistungsfähige Materialien zu entwickeln.“

Mehr Informationen finden Sie in einer Pressemitteilung des DESY