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Mit Ionenstrahlen den Viren und 2D-Chips auf der Spur

Kieselalge unter dem Helium-Ionenmikroskop in Dresden-Rossendorf. Foto: HZDR

Kieselalge unter dem Helium-Ionenmikroskop in Dresden-Rossendorf. Foto: HZDR

Helmholtz Dresden leitet europäischen Nanotech-Verbund „FIT4NANO“

Dresden, 26. Januar 2021. In einem neuen Verbund „Fokussierte Ionentechnologie für Nanomaterialien – FIT4NANO“ wollen Forscher und Forscherinnen aus ganz Europa fokussierte Ionenstrahlen (englisch: „Focused Ion Beam“ = „Fib“) einsetzen, um beispielsweise Viren und Algen zu analysieren oder um sehr feine Nanostrukturen und Elektronik zu erzeugen. Das hat der Netzwerk-Initiator, das Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR), mitgeteilt.

Teams wollen neue Einsatzchancen für Quantentechnologie, Halbleiterindustrie und Medizin ausloten

Ionenstrahlen bestehen aus geladenen und beschleunigten Atom-Rümpfen, die auf eine bestimmte Stelle konzentriert werden. Einsetzbar sind dabei Ionen ganz verschiedener Elemente. „Fokussierte Ionenstrahlen haben ein großes Potenzial für viele Anwendungen in der Nanotechnologie“, betonte Projektkoordinator Gregor Hlawacek vom HZDR-Institut für Ionenstrahlphysik und Materialforschung. „Beispielsweise lassen sich damit im Nanobereich Oberflächen flexibel strukturieren oder lokale Materialeigenschaften gezielt verändern. Für die Quantentechnologie, die Halbleiterindustrie oder die Modifizierung von zweidimensionalen beziehungsweise 2D-Materialien – also kristallinen Materialien, die aus nur einer oder wenigen Lagen von Atomen oder Molekülen bestehen – könnte unsere Technologie bedeutsam werden. Auch bei Anwendungen in der Medizin werden FIBs zukünftig eine wichtige Rolle spielen.“

An dem Projekt nehmen rund 80 experimentelle und theoretische Arbeitsgruppen aus 30 Ländern teil, informierte das HZDR. Die Dresdner Helmholtz-Physiker wollen ihre teuren Beschleuniger und anderen Forschungsapparaturen dabei auch Kollegen und Kolleginnen aus ärmeren EU-Ländern zugänglich machen, deren Institute sich solche Anlagen nicht leisten können.

Helium-Mikroskope nehmen Corona unter die Lupe

Mit fokussierten Ionenstrahlen lassen sich beispielsweise gezielt Fremdatome in zweidimensionale Atomnetze einschleusen, um sie in sehr leistungsfähige Elektromaterialien zu verwenden. Mit Helium-Ionen-Mikroskopen wiederum können Biologen zum Beispiel die Reaktion von Corona-Viren auf neuentwickelte Impfstoffe beobachten. Ionenstrahlen taugen aber auch dazu, die „Restlebensdauer“ von Lithium-Akkus in Elektroautos zu ermitteln.

Autor: Heiko Weckbrodt

Quelle: HZDR

Repro: Oiger, Original: Madeleine Arndt