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Freitag, 24.03.2017
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Nanocluster als Computerspeicher der Zukunft?

Nanoforscher arbeiten an neuen magnetischen Materialien

Stellen Sie sich eine Zukunft vor, in der Computer nicht mehr abstürzen, Autos nicht mehr die Atmosphäre verschmutzen und Krebs durch einen einfachen Besuch beim Hausarzt kuriert werden kann. Alles nur Wunschdenken? Vielleicht. Aber zumindestens einiges davon könnte wahr werden, wenn die Forscher an der britischen Universität von Leicester Erfolg haben. Hier arbeiten Wissenschaftler daran, aus Science Fiction Fakten zu machen - mithilfe der Nanotechnologie.
Nanotechnologie

Nanotechnologie

Ihre Forschung spielt sich im Allerkleinsten ab, in Bereichen von einem tausend Millionstel Meter. Chris Binns, Professor für Nanoforschung an der Universität von Leicester erklärt, welche Projekte zur Zeit in Arbeit sind: „Unser aktueller Forschungsschwerpunkt sind die Eigenschaften von Nanopartikeln der Größe zwischen zehn und hundert Atomen, nur einen bis zwei Nanometer groß. Sie zeigen uns, wie Materie aufgebaut ist, wie sich Eigenschaften ändern, wenn die Anzahl der Atome in einem Cluster zu- oder abnimmt. Atomcluster haben Charakteristiken, die sich von denen der Atome selbst deutlich unterscheiden und deshalb können sie zu einer Art künstlicher Atome werden, deren Eigenschaften wir gezielt verändern können.“

Binns und sein Team haben untersucht, wie aus solchen Clustern neue Materialien hergestellt werden könen. „Wir beginnen mit speziell konstruierten Atomen und bauen aus ihnen Materialien. Wenn wir sie in die Gasphase bringen, können wir Cluster produzieren und Oberflächen damit überziehen. Weil die Cluster ihre neuen, im gasförmigen Zustand entwickelten Eigenschaften quasi ‚im Gedächtnis behalten‘, hat auch dieser Überzug spezielle Charakteristika.“

Mithilfe von Fördergeldern aus der Computerindustrie arbeiten die Forscher jetzt an der Produktion eines Materials aus den Clustern, das magnetischer ist als jedes bisherige. „Das magnetischste Material, das es heute gibt, existiert schon seit rund hundert Jahren“, erklärt Binns. „Wir glauben, dass die Cluster, an denen wir arbeiten, etwas viel Stärkeres hervorbringen könnten. Der limitierende Faktor für magnetbasierte Aufnahmen ist heute der Schreibkopf. Seine Effektivität ist von der Stärke des magnetischen Feldes zwischen ihm und der zu beschreibenden Oberfläche abhängig. Wenn wir hier eine Verstärkung erreichen, könnten Computerdisks viel leistungsfähiger werden.“


Erreichen wollen die Wissenschaftler dies, indem sie eine Arte „Nanocluster Zwiebeln“ entwickeln – eine Ansammlung aus bis zu hundert Atomen, die maßgeschneiderte Form und Struktur annehmen. In etwa drei bis vier Jahren, so hofft Binns, könnten die Forscher solche Cluster in Lösung herstellen. Gelingt dies, ließe sich die Fläche, die in heutigen Computerspeichern noch 100 x 100 Nanometer einnimmt, bis auf nur noch 2 x 2 Nanometer reduziert werden.

„Das sind alles Möglichkeiten für die Zukunft und einige von ihnen dauern vielleicht noch etliche Jahre bis zu Realisierung“, erklärt Binns. Aber Die Forscher arbeiten bereits daran...
(University of Leicester, 13.07.2004 - NPO)
 
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