Insektenflügel zu Nano-Stempeln

Nicht nur nach dem Vorbild der Natur, sondern gleich mit der Natur als Stempel haben chinesische Forscher nanometerfeine Strukturen in dünne Polymerschichten geprägt. Sie nutzten die Flügel von Zikaden, auf denen sich extrem regelmäßige Muster winziger, eng angeordneter Säulen befinden.

Peking (China ) - Auf einen glatten Polymerfilm gedrückt, liefert die Flügelstruktur die Negativform des Musters. Über einen Ätz-Prozess lässt sich das Muster auf Siliziumwafer übertragen. Die Grübchen-Struktur, auch Nanowells genannt, lässt sich in der Chip-Industrie ebenso nutzen wie in der Optik, der Sensorik oder zur Verarbeitung winziger Flüssigkeitsmengen in Chemie und Biomedizin.

"Es gibt eine Menge, was die Natur uns über Nanotechnologie lehren kann", erklärt Zhongfan Liu, Chemieprofessor an der Universität Peking. Sein Team aus Forschern der Universität und der Organisation Nanotechnology Industrialization Base of China hatte festgestellt, dass die Zikadenflügel genügend innere Festigkeit und chemische Stabilität besitzen, um sich als "Nano-Stempel" zu eignen. Zudem sind sie von einer Art Wachsschicht überzogen, die für eine sehr niedrige Oberflächenspannung sorgt. So lösen sich die Flügel wieder vom Polymersubstrat, ohne daran kleben zu bleiben und die eingeprägten Strukturen zu zerstören. Die Forscher berichten im Fachblatt "Small".

Ähnliche Rückgriffe auf die Natur hatten andere Forschungsteams demonstriert, die die Eigenschaften von Lotusblättern und Schmetterlingsflügeln technisch nutzbar machten. So fasst Lius Kollege Jin Zhang zusammen: "Diese Technik ist ein beeindruckender Beweis, wie sich natürliche Nanostrukturen aus unserer Umwelt nutzen lassen, um mikroskopische Strukturen zu formen, die durch herkömmliche Mikrofabrikationstechnologie nicht leicht zugänglich sind".