Bayreuther Forscher machen mikroskopische Teilchen unsichtbar – ein Durchbruch für Lab-on-a-Chip
Greta Klein
Bayreuther Forscher machen mikroskopische Teilchen unsichtbar – ein Durchbruch für Lab-on-a-Chip
Forscher der Universität Bayreuth haben einen Schritt in Richtung unsichtbarer Objekte gemacht – und zwar nicht nur für Licht oder Schall, sondern auch für bewegte Teilchen. Mit einer neuen Methode nutzen sie Magnetfelder, um auf mikroskopischer Ebene "unsichtbare" Zonen zu erzeugen. Die in Nature Communications veröffentlichten Ergebnisse könnten die Steuerung winziger Teilchen in Laborexperimenten revolutionieren.
Cashback bei deinen
Lieblingsrestaurants und Services
Kaufe Gutscheine und spare in deinen Lieblingsorten in deiner Nähe
Das Team unter der Leitung von Wissenschaftlern des Lehrstuhls für Experimentelle Physik und Theoretische Physik arbeitete dabei mit Kollegen der Universität Kassel und der Polnischen Akademie der Wissenschaften zusammen. Im Mittelpunkt stand die Tarnkappentechnik, mit der Objekte für Wellen unsichtbar gemacht und so unerkennbar werden. Statt Licht oder Schall wandten die Forscher dieses Prinzip auf Teilchenbewegungen in miniaturisierten chemischen Laboren an, die oft als Lab-on-a-Chip-Systeme bezeichnet werden.
Ihr Ansatz basiert auf paramagnetischen Kolloiden und einem präzise gesteuerten Magnetfeld. Durch die Anordnung dieser Teilchen in einem Schachbrettmuster schufen sie unsichtbare Bereiche, durch die andere Teilchen ungestört hindurchgelangen konnten. Versuche zeigten, dass Teilchen, die diese Zonen umrundeten, ihr Ziel zur gleichen Zeit erreichten wie solche, die einen ungehinderten Weg nahmen.
An der Studie wirkten Anna Rossi, Thomas Märker, Nico Stuhlmüller, Daniel de las Heras und Thomas Fischer mit. Ihre Arbeit legt nahe, dass die Tarnkappentechnik bald eingesetzt werden könnte, um Teilchen in komplexen mikrofluidischen Systemen ohne Störungen zu lenken.
Der Durchbruch könnte die Steuerung von Teilchen in Lab-on-a-Chip-Technologien deutlich verbessern. Indem bestimmte Bereiche für den Teilchenfluss "unsichtbar" gemacht werden, lassen sich präzisere und effizientere Miniaturexperimente gestalten. Die Ergebnisse eröffnen neue Möglichkeiten für die Kontrolle mikroskopischer Prozesse in Chemie und Medizin.
