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07.01.2010

14:31 Uhr

Nanotechnologie

Magnetisches Papier als Baustoff für Mikromaschinen

VonWerner Pluta
Quelle:Golem.de

Wissenschaftler in den USA haben Papier mit einer eisenhaltigen Flüssigkeit getränkt und es so magnetisch gemacht. Aus dem Ferropapier sollen sich in Zukunft die verschiedensten Miniaturmaschinen oder -motoren bauen lassen.

Projektleiter Babak Ziaie mit einem aus magnetischem Papier gefalteten "Mikrovogel". Foto: Purdue University Purdue University

Projektleiter Babak Ziaie mit einem aus magnetischem Papier gefalteten "Mikrovogel". Foto: Purdue University

BERLIN. Alte Zeitungen könnten in Zukunft den Rohstoff für alle möglichen Mikromaschinen bilden. Ein Team von Wissenschaftlern der Purdue Universität in West Lafayette im US-Bundesstaat Indiana hat eine Möglichkeit gefunden, das Papier so behandeln, dass es magnetisch wird. Setzt man es einem magnetischen Feld aus, verformt es sich.

Papier sei ein sehr weiches Material. Deshalb eigne es sich beispielsweise hervorragend für Mikropinzetten, mit denen Zellen angefasst werden, oder als Motor für medizinische Geräte, die bei minimalinvasiven chirurgischen Eingriffen eingesetzt werden können, erklärt Projektleiter Babak Ziaie. Allerdings könnten damit auch kleine Lautsprecher, Miniaturroboter oder -motoren gebaut werden.

Der große Vorteil des magnetischen Papiers: „Es ist sehr günstig herzustellen. Man träufelt den Tropfen einer Flüssigkeit auf ein Stück Papier - fertig ist der Aktor oder Motor.“ Die Flüssigkeit, die Ziaie meint, ist eine Mischung aus Mineralöl und Eisenoxidnanopartikeln. Saugt sich das Papier damit voll, entsteht ein magnetisches Ferropapier.

Das wird dann noch mit einem Kunststoff überzogen, der verhindert, dass die Flüssigkeit verdunstet. Außerdem macht er das Papier wasserdicht und stabiler.

Im Prinzip könne man jedes Papier als Ausgangsmaterial nehmen, erklärt Ziaie. „Aber Zeitungspapier und weiches Tissuepapier eignen sich besonders gut, weil sie eine hohe Porosität haben.“ Das Eisenoxid müsste auch nicht unbedingt in Form von Nanopartikeln vorliegen, wie sie die Wissenschaftler aus Michigan nutzen. Die sind etwa 10 Nanometer groß, was in etwa 10 000-mal dünner ist als ein menschliches Haar.

Die Nanopartikel hätten aber den Vorteil, dass sie einfach herzustellen seien, weshalb sie sehr günstig erhältlich seien. Da die Materialien so günstig seien, könnten auch Schulen sie anschaffen und im Unterricht einsetzen.

Ziaie und sein Team haben aus dem Ferropapier eine Art Träger gebaut, den sie mit einem Magnetfeld zum Schwingen brachten, sowie weitere, komplexere Strukturen. Ihre Entwicklung wollen sie auf der von der IEEE veranstalteten Konferenz über mikroeelektromechanische Systeme (Mems) vorstellen, die Ende Januar in Hongkong stattfindet.

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