Hoch dotierter Kavli-Preis für die Erfindung des ersten Rasterkraftmikroskops

Kavli-Preis in Nanoscience 2016 geht an drei Forscher

06.06.2016 - Schweiz

Professor Christoph Gerber vom Swiss Nanoscience Institute und Departement Physik der Universität Basel erhält zusammen mit den Professoren Gerd Binnig (ehemals IBM Forschungszentrum) und Calvin Quate (Stanford University) den Kavli-Preis in Nanoscience 2016. Die drei Forscher werden für die Erfindung und Realisierung des ersten Rasterkraftmikroskops vor 30 Jahren geehrt.

Der Kavli-Preis wird seit 2008 alle zwei Jahr für herausragende Forschung in den Disziplinen Astrophysik, Nanowissenschaften und Neurowissenschaften verliehen. Er ist mit jeweils einer Million Dollar pro Forschungsgebiet dotiert und wird auf Empfehlung von international Wissenschaftlern durch die Kavli-Foundation, die Norwegische Akademie der Wissenschaften und das Norwegische Ministerium für Bildung und Forschung verliehen. Am 2. Juni werden die Preisträger über den Gewinn informiert, die feierliche Verleihung des Preises erfolgt am 6. September 2016 in Oslo, Norwegen.

Mit Rasterkraftmikroskop begann neue Ära

Christoph Gerber, Gerd Binnig und Calvin Quate werden mit dem Kavli-Preis für Nanowissenschaften ausgezeichnet, da sie mit der Entwicklung des Rasterkraftmikroskops (Atomic Force Microscope, AFM) eine neue Ära in der Erforschung und Manipulation kleinster Strukturen angestossen haben. Dank des AFM ist es heute möglich, einzelne Moleküle und Atome genauestens abzubilden und zu analysieren.

Mithilfe des AFM lassen sich zudem verschiedene physikalische und chemische Parameter wie Reibung, Magnetkraft oder Bindungsstärke messen. Forscher können mithilfe des Rasterkraftmikroskops jedoch nicht nur beobachten, abbilden und messen, sondern auch einzelne Atome genauestens platzieren und somit neuartige Strukturen aufbauen. Aus diesen zahlreichen Einsatzbereichen des Rasterkraftmikroskops ergeben sich die unterschiedlichsten Anwendungen. Die Abbildung biologischer Nanomaschinen in atomarer Auflösung, die Entwicklung neuer Sensoren in der Diagnostik oder der Bau winziger, neuartiger elektronischer Bauteilen sind nur einige Beispiele, die heutzutage verfolgt werden.

«Es freut mich ausserordentlich, dass Christoph Gerber mit dem Kavli-Preis ausgezeichnet wird», kommentiert Christian Schönenberger, Physikprofessor an der Universität Basel und Direktor des Swiss Nanoscience Instituts, die gute Neuigkeit. «Das AFM ist ein wunderbares, vielfältiges Gerät, das die Erschliessung der Nanowelt in vielen Bereichen erst möglich gemacht hat und auch heute noch zu ganz neuen Anwendungen führt.»

Die Kavli-Foundation schreibt in ihrer Mitteilung: «Die Rasterkraftmikroskopie ist eine leistungsstarke, vielseitige wissenschaftliche Technik, welche die Nanowissenschaften zum Nutzen der Gesellschaft weiterhin voranbringt.»

Mit dem Arm eines Plattenspielers vergleichbar

Ein Rasterkraftmikroskop funktioniert nach einem anderen Prinzip als ein Lichtmikroskop. Es gibt keine Linsen, die eine Vergrösserung des Objektes erzielen. Das Kernelement des Rasterkraftmikroskops ist ein beweglicher Federbalken mit einer winzigen Spitze. Ähnlich wie die Nadel eines Plattenspielers tastet die Spitze die Probenoberfläche Zeile für Zeile ab. Zwischen den Atomen der Probe und der Spitze des Federbalkens wirken anziehende und abstossende Kräfte, die den Federbalken ablenken. Diese Verkrümmung wird erfasst und eine geeignete Software errechnet daraus Punkt für Punkt ein digitales Bild.

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