Nano-Materialien – also winzig kleine Strukturen – rücken immer mehr in den Fokus der Wissenschaft. Ob in der Medizin oder der Mikro-Elektronik, das Potenzial der Winzlinge gilt als äußerst erfolgversprechend.
„Mit Hilfe von Nano-Drähten lassen sich beispielsweise extrem leichte und kleine Sensoren für Navigationsinstrumente bauen“, sagt Prof. Dr. Carsten Ronning von der Universität Jena. Der Physiker kann zurzeit auf die tatkräftige Hilfe eines Fachkollegen von der University of Connecticut, Storrs (USA) zählen: Prof. Dr. Puxian Gao weilt für ein Jahr als Humboldt-Stipendiat in Jena.
Gao stammt aus Yongzhou in der Provinz Hunan in China. Er promovierte in Atlanta und lehrt seit 2007 als Professor für Materialkunde in Connecticut. Der 37-jährige Werkstoffkundler synthetisiert in Jena neue Nano-Materialien, die von Carsten Ronning modifiziert werden. Die beiden Wissenschaftler haben sich 2003 in Atlanta kennengelernt, als Carsten Ronning eine Stelle als Gastprofessor innehatte. Dank der Alexander von Humboldt-Stiftung können sie nun wieder direkt zusammenarbeiten. „Wir arbeiten auf demselben Gebiet, haben aber eine unterschiedliche technische Ausstattung in unseren Instituten“, sagt Prof. Gao. Vor allem die Anlagen zur Ionen-Implantation haben es dem Gastwissenschaftler angetan. Auf diesem Gebiet haben die Physiker der Uni Jena seit Jahrzehnten beste Erfahrungen.
„Wir wollen Navigationsinstrumente für die Luftfahrt bauen“, sagt Puxian Gao. Das Nano-Material sei dafür unverzichtbar, da die neuen Geräte besonders leicht und klein werden sollen. Um neue Bauteile herzustellen, haben Prof. Gao und Prof. Ronning einen Dritten im Bunde: Sie kooperieren mit Prof. Dr. Yong Lei vom Institut für Mikro- und Nanotechnologie der TU Ilmenau. Aktuelles Forschungsfeld sind Nano-Drähte, deren magnetische Eigenschaften nutzbar gemacht werden sollen.
„Neben den Navigationsinstrumenten sind magnetische Speichermedien ein weiteres Einsatzgebiet“, sagt Prof. Gao. Carsten Ronning ergänzt, dass sie auch im Bereich der Spintronik forschen. Dabei machen sich die Wissenschaftler die magnetischen Eigenschaften von Elektronen zunutze. Eine weitere Möglichkeit der Anwendung der von Prof. Gao hergestellten Nanomaterialien liegt in Solarzellen. Die gehören ebenfalls zu Carsten Ronnings Forschungsschwerpunkten. So ergeben sich für alle Beteiligten Vorteile der intensiven Zusammenarbeit.
Foto: Prof. Dr. Puxian Gao forscht gegenwärtig als Humboldt-Stipendiat in Jena. Foto: Jan-Peter Kasper/FSU
