"Es ist einfach: man taucht zwei Elektroden in eine Goldpartikelsuspension und legt eine Wechselspannung an. Dann bildet sich durch Selbstorganisation zwischen den Elektroden ein feiner Golddraht", erklärt Professor Orlin Velev von der Delaware-State University. Die Wissenschaftler verwenden dazu Goldpartikel in der Größe von 15 bis 30 Nanometern, die Dicke der Drähte liegt im Bereich von Mikrometern, also 1000 Nanometern, doch die Methode weist in die richtige Richtung. Wo nämlich Maschinen und Werkzeuge aufgrund der geringen Größe nicht mehr arbeiten können, müssen die Werkstoffe selbst wirksam werden.
Die sich selbst organisierenden Golddrähte sind ein Beispiel dafür. Bei einer Wechselspannung von 100 Volt wachsen sie in der Regel 50 Mikrometer pro Sekunde, für einen Millimeter brauchen sie daher rund 20 Sekunden. Überdies sind es keine massiven Golddrähte. Sie sind vielmehr porös wie ein Schwamm, denn die Goldpartikel lagern sich nur aneinander an, ohne zu verschmelzen. Das hat Auswirkungen auf die Leitfähigkeit der Drähte: Sie ändert sich je nach Umgebungszusammensetzung. "Das ist für manche Anwendungen interessant. Wir haben etwa gezeigt, dass sich der Widerstand ändert, wenn sich Thiocyanat anlagert. Das macht die Golddrähte interessant für chemische Sensoren", so Velev.
Den Forschern ist es sogar gelungen, die Golddrähte mit einer sich selbst organisierenden Isolierschicht aus Silikonkugeln zu beschichten, doch auch die weist die für solche Verfahren charakteristischen Lücken auf. Das wichtigste Anwendungsfeld sehen die Forscher in elektrischen Kontakten in wässrigen Umgebungen. "Das könnte die Kontaktierung von lebendigem Gewebe sein, was normalerweise sehr schwierig ist", erklärt Velev und spielt damit auf die Biochips an, an denen auf der ganzen Welt seit langem geforscht wird.
[Quelle: Matthias Schulenburg]
Die sich selbst organisierenden Golddrähte sind ein Beispiel dafür. Bei einer Wechselspannung von 100 Volt wachsen sie in der Regel 50 Mikrometer pro Sekunde, für einen Millimeter brauchen sie daher rund 20 Sekunden. Überdies sind es keine massiven Golddrähte. Sie sind vielmehr porös wie ein Schwamm, denn die Goldpartikel lagern sich nur aneinander an, ohne zu verschmelzen. Das hat Auswirkungen auf die Leitfähigkeit der Drähte: Sie ändert sich je nach Umgebungszusammensetzung. "Das ist für manche Anwendungen interessant. Wir haben etwa gezeigt, dass sich der Widerstand ändert, wenn sich Thiocyanat anlagert. Das macht die Golddrähte interessant für chemische Sensoren", so Velev.
Den Forschern ist es sogar gelungen, die Golddrähte mit einer sich selbst organisierenden Isolierschicht aus Silikonkugeln zu beschichten, doch auch die weist die für solche Verfahren charakteristischen Lücken auf. Das wichtigste Anwendungsfeld sehen die Forscher in elektrischen Kontakten in wässrigen Umgebungen. "Das könnte die Kontaktierung von lebendigem Gewebe sein, was normalerweise sehr schwierig ist", erklärt Velev und spielt damit auf die Biochips an, an denen auf der ganzen Welt seit langem geforscht wird.
[Quelle: Matthias Schulenburg]