Elektronenmikroskopie

Bewegte Bilder aus der Nanowelt

Eine neue Abbildungstechnik erweitert das Elektronenmikroskop um die vierte Dimension: Ultrakurze Elektronenpulse liefern Serien von Schnappsch�ssen eines Untersuchungsobjekts – und gew�hren bisher ungeahnte Einblicke in extrem schnelle Abl�ufe im Nanoreich. Erstmals lassen sich so auch Vorg�nge im Inneren einer Zelle filmen.

Die Welt ist mehr, als wir mit blo�em Auge sehen. Objekte, die viel d�nner sind als ein Haar (ein Bruchteil eines Millimeters), k�nnen wir nicht erkennen. Und Bilder, die schneller als ein Wimpernschlag (etwa eine Zehntelsekunde) aufeinander folgen, verm�gen wir nicht voneinander zu unterscheiden. Gro�e Fortschritte in Optik und Mikroskopie im vergangenen Jahrhundert haben unsere Wahrnehmungsgrenzen zwar erheblich ausgedehnt und zuvor Verborgenes sichtbar gemacht. Man denke etwa an die mikroskopische Abbildung eines Virus oder die stroboskopisch erzeugte Fotografie einer Gewehrkugel in jener Millisekunde, in der sie eine Gl�hbirne durchschl�gt. Trotzdem konnte man noch bis vor Kurzem bei Videos, auf denen bewegte Atome zu sehen sind, sicher sein, dass es sich entweder um einen Trickfilm oder eine Computersimulation handelt.

Das hat sich grundlegend ge�ndert. Neue Techniken erm�glichen uns nun Einblicke in die Nanowelt, die noch vor Kurzem niemand f�r m�glich gehalten h�tte. …

Von einem Laser zum Schwingen angeregt

Von einem Laser zum Schwingen angeregt
Ein 50 Nanometer langer Kragbalken aus einer Nickel-Titan-Legierung oszi�lliert nach der Anregung durch einen Laserblitz. Der Film besteht aus Einzelbildern, die in Abst�nden von zehn Nanosekunden aufgenommen wurden. Die Schwingungsdaten geben Aufschluss �ber Materialeigenschaften, deren Kenntnis wichtig f�r die Konstruktion nanomechanischer Ger�te ist.

Video herunterladen (3.6 MB)

"Trommelfell" auf der Nanoskala

Schwingendes Nano-"Trommelfell"
Graphit-Nanokristalle schwingen nach dem Auftreffen eines Laserpulses wie ein Trommelfell. Das zeigen Filmaufnahmen, deren Einzelbilder einen Bereich von 24 Mikrometer Breite in Abst�nden von 50 Nanosekunden wieder�geben. Hier ist nur jedes f�nfte Bild dargestellt. Leichte Aufw�lbungen der Graphitoberfl�che erscheinen als dunkle Streifen, die sich bewegen, wenn die Oberfl�che vibriert.

Video herunterladen (6.6 MB)