Wetenschappers van de Friedrich-Schiller-Universiteit Jena (Duitsland) zijn erin geslaagd een fabricageproces voor Atomic Force Microscopy (AFM) sondetips te verbeteren.

Atomic Force Microscopy is in staat om oppervlakken te scannen zodat zelfs de kleinste nanostructuren zichtbaar worden. Kennis over deze structuren is bijvoorbeeld van belang voor de ontwikkeling van nieuwe materialen en dragersystemen voor werkzame stoffen. De grootte van de sonde is zeer belangrijk voor de beeldkwaliteit, omdat het de afmetingen beperkt die kunnen worden gevisualiseerd - hoe kleiner de sonde, hoe kleiner de structuren die worden onthuld.

Koolstofnanobuisjes worden verondersteld een superieur materiaal te zijn voor de verbetering van dergelijke scansondes. Echter, het is moeilijk om ze op scansondes te bevestigen, wat hun praktisch gebruik beperkt.

Chemici van de Friedrich-Schiller-Universiteit Jena hebben een manier gevonden om deze problemen op te lossen. Het onderzoeksteam van Prof. Dr. Ulrich S. Schubert is erin geslaagd een nieuw type proces te ontwikkelen dat de groei van koolstofnanobuisjes op de eigenlijke scanningsonde mogelijk maakt. Deze innovatieve ontdekkingen zijn gepubliceerd in de Nano-letters en zijn online beschikbaar.

Voor dit proces gebruiken de Jena-wetenschappers microgolfstraling voor een zachte maar zeer snelle groei van de nanobuisjes. De groei begint bij kleine kobaltdeeltjes, die worden opgepakt met behulp van de AFM-tip. "De metaaldeeltjes warmen sterk op in de magnetron en bereiken een temperatuur die voldoende is om alcoholdamp om te zetten in koolstof. Het verhittingsproces werkt hetzelfde als een vergeten lepel in de keukenmagnetron die ook de microgolfstraling zeer effectief absorbeert, " legt Tamara Druzhinina van het onderzoeksteam van Schubert uit. "Koolstofnanobuisjes kunnen heel snel worden gekweekt vanwege de speciale omstandigheden in de magnetron, die een druk tot 20 bar kunnen genereren", voegt haar collega Dr. Stephanie Hoeppener toe.

De Jena-chemicus Prof. Schubert wijst op de praktische voordelen van het proces:"De methode die we hebben ontwikkeld, kan mogelijk resulteren in een zeer kostenefficiënte productietechnologie van bijvoorbeeld hoge resolutie-sondes voor Scanning Force Microscopy. Deze zijn al op de markt verkrijgbaar, maar ze zijn erg duur met 350 Euro per stuk.Met het proces kunnen we een prijsniveau bereiken, dat zou het gebruik van dergelijke tips ook alleen voor routinemetingen rechtvaardigen."