Umfangreiche Analyse der Nanostrukturen
Näherungssensoren sind Sonden, die das Vorhandensein von Objekten im näheren Umfeld erfassen können, ohne mit ihnen in Berührung zu kommen. Berührungslose Rastersondenmikroskope (SPP-Mikroskope), darunter Rasterkraftmikroskope (AFMs) messen lokale Eigenschaften wie die Höhe oder optische Absorption, indem sie eine Sondenspitze in unmittelbarer Nähe zur Probe einsetzen. Bei der Sonde handelt es sich um eine Blattfeder (Cantilever) mit einer sehr dünnen nadelähnlichen Struktur. Wird die Sonde über die Oberfläche einer Probe geführt, dann ermöglichen die SPPs eine Charakterisierung und Manipulation auf molekularer Ebene, die für den Bereich Nanotechnologie von besonderer Bedeutung sind. Bislang bestehen SPP-Nanotools aus nur wenigen Sonden mit eingeschränktem Ausleseverfahren und zeitaufwendiger Verarbeitung. Sie werden hauptsächlich in der Forschung eingesetzt. Die Entwicklung von massiv parallelen Sondenarrays und der Einsatz von "intelligenten" Materialien könnten die Schnelligkeit, die Oberflächenauflösung und die Manipulatorsteuerung erheblich verbessern und den Weg für eine neue Klasse von Nanotools für die Industrie bereiten. Das Ziel europäischer Forscher bestand darin, parallele Cantilever-Sensorenarrays mithilfe von piezoresistiven (PR) Materialien zu produzieren. PR-Materialien gehören zu den vielen unterschiedlichen Klassen intelligenter Materialien. Auf mechanische Spannung reagieren sie mit einer Änderung des elektrischen Widerstands. Das EU-finanzierte Projekt "Tools and technologies for the analysis and synthesis of nanostructures" (Tasnano) ermöglichte Wissenschaftlern, die PR-Technologie zu einem generischen nanoelektromechanischen System mit parallel geschalteten Modulen (PM-NEMS) umzuwandeln, das zur Produktion von anwendungsspezifischen NEMS-Chip-Paketen (AS-NEMS) funktionalisiert werden kann. Die Konzepte des Tasnano-Projekts sollten eine funktionalisierte, maßgeschneiderte Analyse, Kontrolle und Manipulation von Nanonstrukturen auf industrieller Ebene ermöglichen. Sie könnten die Hochgeschwindigkeits-Datenanalyse, neue Produktsynthesen und eine Fülle von Anwendungen beeinflussen, die es noch zu entdecken gilt, indem die schnelle Entwicklung der Nanotechnologieprozesse und ihre Vermarktung vorangetrieben werden.
