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In der Welt der kleinen Teilchen gibt es noch offene Fragen Kleiner geht immer

Die ETH Zürich und der Informatik-Multi IBM haben in Rüschlikon ein Zentrum für Nanotechnik eröffnet, in dem die nächste Generation der Elektronik vorbereitet werden soll. Die ETH Zürich und der Informatik-Multi IBM haben in Rüschlikon ein Zentrum für Nanotechnik eröffnet. Dort wird die nächste Generation der Elektronik vorbereitet.

Von Walter Jäggi Rüschlikon – Von den Schreibtischen ist der Name IBM verschwunden, seit das Unternehmen keine Konsumgüter mehr herstellt. Der Informatikkonzern, der dieses Jahr sein 100-jähriges Bestehen feiert, spielt bei den professionellen Anwendungen der Computer- und Kommunikationstechnik aber weltweit nach wie vor eine führende Rolle. In eigenen Forschungszentren wird die Zukunft der Informatik vorbereitet – seit 1956 auch in der Schweiz. Am Dienstag wurde in Rüschlikon ein Laborgebäude eröffnet, das speziell für die Weiterentwicklung der Nanotechnik ausgerüstet ist. Hinter der Fassade aus Glas und Blech – das Gebäude wurde von BGS & Partner Architekten in Rapperswil entworfen – liegen Laborräume mit sehr speziellen Eigenschaften. Beispielsweise Reinräume, in denen die Luft zehn- bis hunderttausendmal weniger Staubteilchen enthält als im Freien. Andere Labors sind perfekt von der Umwelt isoliert: Kein Lärm dringt ein, keine Vibrationen von der nahen Autobahn oder dem ebenso nahen Zimmerberg-Eisenbahntunnel, keine elektromagnetische Strahlung – und die Raumtemperatur wird auf 0,1 Grad genau stabil gehalten. Die Arbeitstische stehen auf eigenen, luftgefederten Fundamenten; Klimaanlagen, Pumpen und andere Hilfsgeräte befinden sich ausserhalb der Versuchsräume, und das Personal bewegt sich nur mit grösster Sorgfalt. Die Orange als Massstab Der Grund für den Aufwand liegt in der Natur der hier untersuchten Dinge. Es geht um technische Strukturen im Nanometer-Massstab. Ein Nanometer verhält sich in der Grösse zu einer Orange wie die Orange zur Erdkugel. Geforscht und entwickelt werden kann in dieser Welt der kleinsten Dinge nur mit besonderen Instrumenten. Grundlegende Entwicklungen dafür leisteten die IBM-Mitarbeiter Gerd Binnig und Heinrich Rohrer. Sie erhielten 1986 einen Nobelpreis, und nach ihnen wird das neue Laborgebäude nun Binnig and Rohrer Nanotechnology Center genannt (siehe Text rechts). Bei der Eröffnung am Dienstag beglückwünschten sich ETH-Präsident Ralph Eichler und der Direktor des IBM-Forschungszentrums, Matthias Kaiserswerth, gegenseitig zu der Kooperation. Bundesrat Didier Burkhalter, der für Wissenschaft und Forschung zuständig ist, bezeichnete die Partnerschaft zwischen Hochschule und Industrie sogar als «Vorzeigemodell für die Zukunft des Forschungsplatzes Schweiz». Das Laborzentrum kostet 90 Millionen Franken, wovon 30 Millionen auf die technische Ausrüstung entfallen. Hausherrin ist IBM, deren Personal auch den Betrieb führt. Die ETH ist eingemietet, benützt die Labors mit und hat eine Professorin und zwei Professoren in Rüschlikon platziert. Zu günstigen Bedingungen bekommt die Hochschule so Zugang zu einem Forschungsinstitut mit einer Ausstattung, wie es sie weltweit nur an wenigen Orten gibt. Eine universelle Technik Nanotechnik kommt in fast allen Disziplinen von Wissenschaft und Technik vor (TA von gestern). Sie ermöglicht neue Materialien für so unterschiedliche Dinge wie Wasserentsalzungsanlagen, Batterien, Computerhardware, Farbstoffe, Solarzellen oder Medikamente. IBM ist speziell interessiert an Anwendungen in der Informationstechnik. Wobei der Nanometerbereich bei den Computerchips längst eine gängige Grösse ist. Paul Seidler, einer der leitenden IBM-Forscher in Rüschlikon, betonte bei der Vorstellung des Labors: «Nanotechnologie ist keine Technik der Zukunft, sondern in der Informatik seit einem Jahrzehnt üblich.» Die kleinsten Strukturen auf einem Chip liegen bereits in diesen Dimensionen. Aber die Welt der kleinen Dinge ist noch lange nicht vollständig erschlossen. Computer sollen mit immer geringeren Strömen betrieben werden, was neue Anwendungen zu günstigen Preisen ermöglicht. Beispielsweise arbeitet IBM daran, Bauteile übereinanderzustapeln, um die internen Verbindungswege zu verkürzen, um Zeit und Strom zu sparen. Die Nanotechnik muss nun Mittel finden, solche dicht gepackten Chips mit einem Netz von winzigen Wasserleitungen zu kühlen.Ein anderes Konzept beruht darauf, dass im Computer nicht mehr Elektronen, sondern Photonen bewegt werden, so wie heute in Glasfaserkabeln – auch da ist Nanotechnik gefragt. Ebenso beim sogenannten Energy Harvesting: Strom lässt sich in geringen Mengen aus Körperwärme produzieren. Vielleicht wird dies einmal genügen für den Betrieb von Handys oder anderen Geräten. Eine Welt ohne Staub: Reinräume für die Forschung im Nanometerbereich im neuen Laborkomplex. Fotos: Dominique Meienberg Je winziger die Elemente sind, desto mehr können die Computerchips. Separate, solide Fundamente für empfindliche Messinstrumente. Die genaue Einhaltung der Temperatur ist wichtig für die Experimente.

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