Chemie Der womöglich kleinste RUB-Schriftzug der Welt
Wie viele Atome braucht es, um die Abkürzung der Ruhr-Universität zu schreiben?
Die Antwort lautet 31. So wenige Silberatome sind nötig, um gut lesbar RUB zu schreiben. Natürlich geht das nicht mit einem Stift. Es braucht eine spezielle Technik, mit der sich einzelne Atome manipulieren lassen. Am Lehrstuhl für Physikalische Chemie I, geleitet von Prof. Dr. Karina Morgenstern, gibt es ein Gerät, das das kann: ein Tieftemperatur-Rastertunnelmikroskop. Es bildet Metalloberflächen mit atomarer Auflösung ab und erlaubt außerdem, einzelne Atome gezielt zu bewegen.
Auf diese Weise schrieb Doktorand Karsten Lucht die drei Buchstaben R, U und B aus einzelnen Silberatomen. Der gesamte Schriftzug ist nur etwa 20 Nanometer breit. Das ist weniger als ein Tausendstel des Durchmessers eines menschlichen Haares. Aber warum das Ganze? „Einzelne Atome zu bewegen fasziniert mich. Da unser Mikroskop dazu in der Lage ist, wollte ich es einmal selbst probieren“, erzählt er. Eigentlich untersucht der Physikochemiker einzelne Moleküle und wie diese mit Lösungsmittelmolekülen, zum Beispiel Wasser, wechselwirken.
Dazu bringt Lucht zunächst organische Moleküle auf einer Metalloberfläche auf. Dann kühlt er die Probe auf unter zehn Kelvin herunter, also auf weniger als minus 260 Grad Celsius. „Bei dieser Temperatur kommen sämtliche molekularen Bewegungen zum Erliegen“, erklärt er. „So können wir einzelne Moleküle abbilden und untersuchen.“
Er fügt dann weitere Moleküle hinzu, etwa Wasser, und beobachtet, wie diese mit den organischen Molekülen interagieren. „Ein interessantes und komplexes Feld“, sagt Karsten Lucht. Seine Forschung ist im Exzellenzcluster Resolv angesiedelt, in dem sich Wissenschaftler der Frage widmen, wie Lösungsmittel chemische Reaktionen beeinflussen.
