Nanotechnologie : Das beste Farbbild aller Zeiten

Bis an die Grenze der Physik: Wissenschaftler entwickeln Verfahren, das Bilder mit einer Auflösung von bis zu 100.000 dpi ermöglicht.

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Diese Mikroskopaufnahme zeigt die hohe Auflösung des Bildes. Der rote Balken ist im Original 0,01 Millimeter lang.
Diese Mikroskopaufnahme zeigt die hohe Auflösung des Bildes. Der rote Balken ist im Original 0,01 Millimeter lang.Foto: Nature/Yang et al.

Schön geschwungen erscheint der Buchstabe „S“ am Anfang dieses Artikels. Schaut man mit einer starken Lupe genau hin, erscheint er fransig und eckig. Das liegt neben der Papierqualität vor allem an der begrenzten Auflösung der Druckmaschine, die beim Zeitungsdruck bei rund 200 Druckpunkten pro Zoll (dots per inch, abgekürzt zu dpi) liegt. Mit aufwändigeren Druckverfahren und -unterlagen lässt sich dieser Wert steigern, was bei gleicher Bildgröße zu immer detailreicheren Abbildungen führt.

Theoretisch können Farbbilder eine Auflösung von bis zu 100 000 dpi erreichen, wobei die Grenze durch die maximal mögliche Beugung von sichtbarem Licht vorgegeben ist. Mit einem neuen Verfahren hätten sie diese Grenze nun erreicht, berichten Karthik Kumar und Kollegen vom Institut für Materialforschung A*Star in Singapur online im Fachjournal „Nature Nanotechnology“.

Mit einer Technik namens Elektronenstrahl-Lithografie schufen sie auf der Oberfläche eines Silizium-Werkstoffs winzig kleine Säulen, die nur wenige Hunderttausendstel Millimeter hoch sind, und bedampften das Gebilde anschließend mit Silber und Gold. Vier dieser Nanosäulen ergeben je ein Pixel, erläutern die Forscher. Abhängig vom Durchmesser der Säulen und ihrem Abstand voneinander reflektiert die Struktur nur Licht mit einer bestimmten Farbe. Pixel für Pixel entsteht so ein buntes Bild.

Der Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass die Materialien sehr widerstandsfähig sind und damit auch die Bilder deutlich haltbarer als ein Ausdruck auf Papier. Für Bildbände oder Ähnliches wird es in dieser hohen Auflösung trotzdem nicht genutzt werden. Denn Details, die kleiner sind als 0,2 Millimeter, lassen sich mit bloßem Auge nicht mehr auseinanderhalten. Anwendungen sehen die Forscher eher in der optischen Datenspeicherung oder als winzige Wasserzeichen.

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