Mikropipette für Drucker

02.04.2013

Wissenschaftler der Eidgenössischen Polytechnischen Schule Lausanne haben eine Nanokapillare aus Glas mit einem Lochdurchmesser von nur wenigen Nanometern hergestellt. Die kleinste Pipette der Welt kann im Ultrahochpräzisionsdruck und in der Chirurgie eingesetzt werden. Im letzteren Fall können Ärzte direkt mit einzelnen Zellen arbeiten.

Die Erfindung geschah durch Zufall: Unter dem Strahl eines Rasterelektronenmikroskops dehnten sich Quarzröhren (Kapillaren) aus und verwandelten sich in eine Art Pipette. Dieses Phänomen kennt jeder: Wirft man eine Plastikflasche ins Feuer, beginnt sie zu knittern und ihre Form zu verlieren. Ähnliches geschah mit Glasröhren: Der Mikroskopstrahl verursachte die Ansammlung von Elektronen im Glas. Aber Glas ist kein Leiter, also verursachte das „Pandämonium“ von Elektronen, dass sich das Glas erhitzte, sich zusammenzog und schließlich die Pipettenspitze bildete.

Der Prozess der Glaskompression ist auf dem Mikroskopbildschirm in Echtzeit sichtbar, wodurch Sie den Kapillardurchmesser im Bereich von 200 Nanometer bis zum vollständigen Verschluss einstellen können. So lassen sich hauchdünne „Spritzen“ oder mikroskopisch kleine Reagenzgläser herstellen. Bei Experimenten mit einer unerwartet erfundenen Technologie gelang es den Wissenschaftlern, Glaskapillaren mit einem Innendurchmesser von 11 nm herzustellen. Tatsächlich war es mit anfänglichen Rohstoffkosten von wenigen Cent möglich, einen Nanokanal im Wert von Hunderten von Dollar für einen mikrofluidischen Chip herzustellen.

Leider ist das Verfahren zur Herstellung von Glas-Nanokapillaren unter Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops im Wesentlichen manuell. Die Technologie muss noch für die industrielle Produktion angepasst werden, was Zeit und Investitionen erfordert.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten 02.05.2024

In der modernen Landwirtschaft entwickelt sich der technologische Fortschritt mit dem Ziel, die Effizienz der Pflanzenpflegeprozesse zu steigern. In Italien wurde die innovative Blumenausdünnungsmaschine Florix vorgestellt, die die Erntephase optimieren soll. Dieses Gerät ist mit beweglichen Armen ausgestattet, wodurch es leicht an die Bedürfnisse des Gartens angepasst werden kann. Der Bediener kann die Geschwindigkeit der dünnen Drähte anpassen, indem er sie von der Traktorkabine aus mit einem Joystick steuert. Dieser Ansatz erhöht die Effizienz des Blütenausdünnungsprozesses erheblich und bietet die Möglichkeit einer individuellen Anpassung an die spezifischen Bedingungen des Gartens sowie die Vielfalt und Art der darin angebauten Früchte. Nachdem wir die Florix-Maschine zwei Jahre lang an verschiedenen Obstsorten getestet hatten, waren die Ergebnisse sehr ermutigend. Landwirte wie Filiberto Montanari, der seit mehreren Jahren eine Florix-Maschine verwendet, haben von einer erheblichen Reduzierung des Zeit- und Arbeitsaufwands für das Ausdünnen von Blumen berichtet. ... >>

Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop 02.05.2024

Mikroskope spielen eine wichtige Rolle in der wissenschaftlichen Forschung und ermöglichen es Wissenschaftlern, in für das Auge unsichtbare Strukturen und Prozesse einzutauchen. Allerdings haben verschiedene Mikroskopiemethoden ihre Grenzen, darunter auch die begrenzte Auflösung bei der Nutzung des Infrarotbereichs. Doch die neuesten Errungenschaften japanischer Forscher der Universität Tokio eröffnen neue Perspektiven für die Erforschung der Mikrowelt. Wissenschaftler der Universität Tokio haben ein neues Mikroskop vorgestellt, das die Möglichkeiten der Infrarotmikroskopie revolutionieren wird. Dieses fortschrittliche Instrument ermöglicht es Ihnen, die inneren Strukturen lebender Bakterien mit erstaunlicher Klarheit im Nanometerbereich zu sehen. Typischerweise sind Mikroskope im mittleren Infrarotbereich durch eine geringe Auflösung eingeschränkt, aber die neueste Entwicklung japanischer Forscher überwindet diese Einschränkungen. Laut Wissenschaftlern ermöglicht das entwickelte Mikroskop die Erstellung von Bildern mit einer Auflösung von bis zu 120 Nanometern, was 30-mal höher ist als die Auflösung herkömmlicher Mikroskope. ... >>

Luftfalle für Insekten 01.05.2024

Die Landwirtschaft ist einer der Schlüsselsektoren der Wirtschaft und die Schädlingsbekämpfung ist ein integraler Bestandteil dieses Prozesses. Ein Team von Wissenschaftlern des Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, hat eine innovative Lösung für dieses Problem gefunden – eine windbetriebene Insektenluftfalle. Dieses Gerät behebt die Mängel herkömmlicher Schädlingsbekämpfungsmethoden, indem es Echtzeitdaten zur Insektenpopulation liefert. Die Falle wird vollständig mit Windenergie betrieben und ist somit eine umweltfreundliche Lösung, die keinen Strom benötigt. Sein einzigartiges Design ermöglicht die Überwachung sowohl schädlicher als auch nützlicher Insekten und bietet so einen vollständigen Überblick über die Population in jedem landwirtschaftlichen Gebiet. „Durch die rechtzeitige Beurteilung der Zielschädlinge können wir die notwendigen Maßnahmen zur Bekämpfung von Schädlingen und Krankheiten ergreifen“, sagt Kapil ... >>

Die Bedrohung des Erdmagnetfeldes durch Weltraummüll 01.05.2024

Immer häufiger hören wir von einer Zunahme der Menge an Weltraummüll, der unseren Planeten umgibt. Zu diesem Problem tragen jedoch nicht nur aktive Satelliten und Raumfahrzeuge bei, sondern auch Trümmer alter Missionen. Die wachsende Zahl von Satelliten, die von Unternehmen wie SpaceX gestartet werden, schafft nicht nur Chancen für die Entwicklung des Internets, sondern auch ernsthafte Bedrohungen für die Weltraumsicherheit. Experten richten ihre Aufmerksamkeit nun auf die möglichen Auswirkungen auf das Erdmagnetfeld. Dr. Jonathan McDowell vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics betont, dass Unternehmen rasch Satellitenkonstellationen aufbauen und die Zahl der Satelliten im nächsten Jahrzehnt auf 100 ansteigen könnte. Die schnelle Entwicklung dieser kosmischen Satellitenarmadas kann zu einer Kontamination der Plasmaumgebung der Erde mit gefährlichen Trümmern und einer Gefahr für die Stabilität der Magnetosphäre führen. Metallabfälle von gebrauchten Raketen können die Ionosphäre und Magnetosphäre stören. Beide Systeme spielen eine Schlüsselrolle beim Schutz und der Erhaltung der Atmosphäre ... >>

Verfestigung von Schüttgütern 30.04.2024

In der Welt der Wissenschaft gibt es viele Geheimnisse, und eines davon ist das seltsame Verhalten von Schüttgütern. Sie verhalten sich möglicherweise wie ein Feststoff, verwandeln sich aber plötzlich in eine fließende Flüssigkeit. Dieses Phänomen hat die Aufmerksamkeit vieler Forscher auf sich gezogen, und wir könnten der Lösung dieses Rätsels endlich näher kommen. Stellen Sie sich Sand in einer Sanduhr vor. Normalerweise fließt es frei, aber in manchen Fällen bleiben seine Partikel stecken und verwandeln sich von einer Flüssigkeit in einen Feststoff. Dieser Übergang hat wichtige Auswirkungen auf viele Bereiche, von der Arzneimittelproduktion bis zum Bauwesen. Forscher aus den USA haben versucht, dieses Phänomen zu beschreiben und seinem Verständnis näher zu kommen. In der Studie führten die Wissenschaftler Simulationen im Labor mit Daten aus Beuteln mit Polystyrolkügelchen durch. Sie fanden heraus, dass die Schwingungen innerhalb dieser Sätze bestimmte Frequenzen hatten, was bedeutete, dass sich nur bestimmte Arten von Schwingungen durch das Material ausbreiten konnten. Erhalten ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv Softrobotik für die Landwirtschaft 02.10.2021 "Soft"-Roboter bestehen aus formbaren Materialien wie Silikon und anderen Polymeren und nicht aus Metall. Diese Materialien verleihen den Robotern organische Eigenschaften, indem sie die Arbeit von Muskeln nachbilden und es ihnen ermöglichen, sich zu bewegen und zu arbeiten, anstatt eines Menschen, was alte Metallmaschinen nicht können. Eine besondere Anwendung der Softrobotik, die mich interessierte, war die Landwirtschaft. Die meisten automatischen Erntelösungen bewältigen nur große und harte Ernten. Es gibt mehrere Mechanismen zum Pflücken kleinerer Pflanzen, aber viele sind hart und können die Pflanze dabei beschädigen. Ein gewisser Erfolg kam von Unternehmen wie Soft Robotics Inc, die Greifer mit weichen Merkmalen entwickelt haben. Aber sie konnten immer noch nur mit härteren Ernten arbeiten. Diese Schwierigkeiten führten zu einem Forschungsprojekt, an dem ich teilnahm. Ziel des Projekts war es, die Möglichkeit des autonomen Pflückens von leichten zerbrechlichen Beeren, insbesondere Himbeeren, zu untersuchen. Diese Aufgabe erforderte einen einzigartigen Griff. Angesichts der Zerbrechlichkeit von Himbeeren könnte dieses Problem mit Hilfe von Soft-Robotik gelöst werden. Die Idee, die entstand, war, eine röhrenförmige Struktur zu schaffen, die sich zum Beerenstrauch bewegt und jede Himbeere von ihren Nachbarn trennt. Der Endeffektor gleitet am Stiel der Beere nach oben, woraufhin die weichen Roboterbeutel zum Einsatz kommen, die die Frucht nicht direkt erfassen. Stattdessen drücken sie leicht auf die Rückseite der Beere, die sich mit dem Stiel der Pflanze verbindet. Dann bewegt sich die gesamte Röhre weg und verdrängt die Beere vom Stiel. Es ist ähnlich wie eine Person eine Beere mit den Fingern zieht. Die Innovationen im Zusammenhang mit der Schaffung von Robotern, die dem menschlichen Körper ähneln, fallen mit der Entwicklung des Gehirns von Robotern zusammen. Fortschritte in der künstlichen Intelligenz ermöglichen es Maschinen, Gefühle wie Glück und Traurigkeit in Sprache zu erkennen. Die Forschung konzentriert sich auch auf die Entwicklung von Computer-Vision-Technologien, die Emotionen durch die Analyse von Gesichtsausdrücken erkennen können.

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