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Forschung aktuell: Durchbruch dank Graphen

Die Inbetriebnahme eines neuen Himmelsteleskops schafft es ge­wöhnlich in die Tagesmedien, sind da­ mit doch meist spektakuläre neue Bilder entfernter Regionen des Weltraums ver­bunden. Auch Fortschritte beim Sicht­barmachen der kleinsten Bausteine der uns umgebenden Materie faszinieren nicht nur die Fachwelt. So finden die Meilensteine der Entwicklung neuer Ge­nerationen von Mikroskopen zu Recht ihren Niederschlag in den Geschichtsbü­chern und auf der obelpreisträgerliste.

Doch wann hat jemals die Entwicklung eines neuen Objektträgers, also der blo­ßen Unterlage für den Untersuchungsge­genstand, Aufmerksamkeit erregt? Selbst in den Katalogen der Mikroskopherstel­ler stehen diese durchsichtigen Plättchen mit Sicherheit nicht im Mittelpunkt.

Dennoch können auch scheinbar kleine Verbesserungen derart unschein­barer (und billiger!) Verbrauchsmateri­alien einen großen Durchbruch ermög­lichen. Den schlagenden Beweis dafür lieferte nun eine Publikation der Arbeits­gruppe von Alex Zettl an der University of California in Berkeley (Nature, Bd. 545, S. 319). Die Forscher präsentieren darin eine Unterlage, auf der sich erst­mals auch leichte Atome wie Wasserstoff im Transmissionselektronenmikroskop (TEM) erkennen lassen. Dazu muss das Gerät nicht einmal eine ungewöhnlich hohe Auflösung haben.

Das TEM arbeitet nach dem gleichen Prinzip wie übliche Lichtmikroskope. Nur werden Elektronen­ statt Lichtstrah­len durch das abzubildende Objekt ge­schossen. Und zum Fokussieren dienen nicht Glaslinsen, sondern elektrische und magnetische Felder. Da die Wellen­länge von Elektronen je nach deren Ge­schwindigkeit 1000­ bis 100 000­mal kleiner ist als die von sichtbarem Licht, hat das TEM eine entsprechend höhere Auflösung. ...

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