Leuchtende Schachfiguren im Mikrometermaßstab 3D-gedruckt

Forschende des KIT zeigen, dass Plastik-Szintillatoren durch 3D-Laser-Mikrodruck in sehr hoher Auflösung gedruckt werden können
Schachbrett mit Schachfiguren aus herkömmlichen und neuen Materialien mit szintillierenden Eigenschaften Jannis Weinacker/Sebastian Kalt, KIT
Die hellen Schachfiguren verdeutlichen die leuchtenden Eigenschaften des neu entwickelten Materials im Mikrometermaßstab. Die dunklen dagegen sind aus herkömmlichem Material gefertigt.

Szintillatoren sind Materialien, die Licht aussenden, wenn geladene Teilchen auf sie treffen. So kann die Energie und Intensität von Strahlungen oder freien Elektronen gemessen werden, wodurch diese unabdingbar für die Teilchenphysik sind. Ein Forschungsteam vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) konnte nun erstmalig zeigen, dass Szintillatoren mit einer speziellen 3D-Druck-Methode, der Zwei-Photonen-Lithographie, in einer nie dagewesener Auflösung gedruckt werden können.

Eigenschaften von neuem Material mit Schachfiguren veranschaulicht

„Für das KATRIN-Experiment am KIT, welches die kleinsten Teilchen des Universums vermisst, werden speziell strukturierte Szintillatoren benötigt. Dafür mussten wir ein ganz neues Material auf Basis von Bisphenol A entwickeln, das hochauflösend mit der Zwei-Photonen-Lithographie gedruckt werden kann und szintillierende Eigenschaften hat“, erklärt Jannis Weinacker vom Institut für Angewandte Physik des KIT. „Zur Veranschaulichung haben wir Schachfiguren im Mikrometerbereich aus diesem und einem herkömmlichen Material gedruckt. Die Szintillationseigenschaft konnte so qualitativ gezeigt werden, da die hellen Figuren aus dem neuen Material Licht aussenden, wenn sie im Elektronenmikroskop mit Elektronen beschossen werden. Die dunklen Figuren dagegen weisen diese Eigenschaft nicht auf.“ Dieser Kontrast werde auf den Bildern sichtbar, die gleichzeitig zeigen, mit welch hoher Auflösung die Drucktechnologie arbeite, erläutert Weinacker die Forschungsergebnisse, die im Rahmen des Exzellenzclusters 3D Matter Made To Order entstanden.   

mfe/sfo, 21.11.2024