Schweizer Forscher drucken kleinstes Farbbild der Welt

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Kleinstes Farbbild der Welt (Bild: ETH Zürich)

Forscher der ETH Zürich und des aus der Hochschule hervorgegangenen Unternehmens Scrona haben eine neue 3D-Nanodruck-Technologie entwickelt. Damit druckten sie jetzt das bislang kleinste Inkjet-Farbbild der Welt. Es zeigt auf 0,0092 Quadratmillimetern drei Clownsfische.

Wissenschaftler der ETH Zürich und des zur Kommerzialisierung der Erfindung gegründeten Spin-Offs Scrona haben jetzt das bislang kleinste Inkjet-Farbbild der Welt präsentiert. Es hat Seitenlängen von 80 mal 115 Mikrometern und eine Oberfläche von 0,0092 Quadratmillimeter. Dies entspricht den Forschern zufolge der Schnittfläche eines menschlichen Haares oder der Größe eines einzelnen Pixels eines Retina-Bildschirms von Apple.

Das hier stark vergrößert gezeigte kleinste Farbbild der Welt hat im Original Seitenlängen von 80 mal 115 Mikrometern und eine Fläche 0,0092 Quadratmillimetern (Bild: ETH Zürich).
Das hier stark vergrößert gezeigte kleinste Farbbild der Welt hat im Original Seitenlängen von 80 mal 115 Mikrometern und eine Fläche 0,0092 Quadratmillimetern (Bild: ETH Zürich).

Der Ausdruck dauerte mehrere Stunden. Die Auflösung des mit 24-bit-Farbtiefe, also über 16 Millionen Farben, gedruckten Mini-Bildes beträgt 25.000 dpi. Das entspricht einem Abstand zwischen zwei Pixeln von lediglich 500 Nanometern. Um es betrachten zu können, ist ein spezielles Mikroskop erforderlich. Wer darüber verfügt, sieht dann drei Clownsfische, die vor einer Seeanemone herumschwimmen.

Für den Druck wurden mehrere Lagen von roten, grünen und blauen sogenannte Quanten-Punkte übereinander gedruckt. Die Dicke der Schichten musste bei jedem einzelnen Pixel im atomaren Bereich festgelegt werden. Bei diesen “Quantum Dots” handelt es sich um Nanopartikel, die in spezifischen Farben leuchten. Die Farbe des abgegebenen Lichts können die Forscher einstellen, indem sie die die Größe der Quanten-Punkte verändern. Da die Farben von Quanten-Punkten sehr intensiv leuchten, kommen sie verstärkt bei der Herstellung von Flachbildschirmen zum Einsatz.

Bei dem Bild handelt es sich in erster Linie um einen netten Gag zu Vorführzwecken. Öffentlichkeitswirksamer Nebeneffekt ist der Eintrag im Guinness-Buch der Rekorde. Eigentliches Ziel von Scrona und den ETH-Wissenschaftlern ist es aber mittelfristig, eine Alternative für die Herstellung von Bildschirmen oder optischen Geräten zu liefern. Bisher war es nicht möglich, die jetzt präsentierten Nanostrukturen zu erschaffen.

Wichtigste Aufgabe ist es nun, die Druckgeschwindigkeit zu erhöhen, damit sie irgendwann einmal in Bereiche vorstoßen, in denen die industrielle Fertigung damit realistisch wird. Laut ETH-Forscher und Scrona-Mitgründer Patrick Galliker wurde jedoch in den vergangenen zwei Jahren bereits der Prototyp eines Druckkopfs entwickelt, auf dem schon jetzt hunderte Düsen funktionstüchtig sind. Der ETH Spin-off hat sich zudem zusammen mit einem großen Industriekonsortium für ein EU-Projekt beworben. Werden die Gelder bewilligt, soll damit die Skalierung vorangetrieben werden.

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