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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Zeptogramm: Bisher geringstes Gewicht gewogen |
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| | | Ein Zeptogramm ist nicht gerade viel: Ein billionstel Teil eines milliardstel Gramms wiegen etwa Xenon-Atome. Diese konnten nun erstmals gewogen werden - von einer neuen "Rekordwaage". |
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Ein Zeptogramm (10-21g) entspricht in etwa der Masse eines einzelnen Proteinmoleküls. Wie der "New Scientist" online berichtete, gelang es dem Physiker Michael Roukes und seinen Kollegen vom California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena, dieses winzige Gewicht zu messen.
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Schwingungsänderung lässt auf Masse schließen |
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Zentrales Element der Waage ist eine Art Miniatur-Stimmgabel, die in einem Magnetfeld vibriert. Die Schwingungen führen in einem angeschlossenen Draht zu einem Spannungsaufbau.
Sobald sich ein Atom oder ein Molekül anlagert, verändern sich Schwingungsfrequenz und Spannung - daraus können die Physiker auf die Masse der Teilchen schließen.
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1.000 Nanometer langes Werkzeug aus Siliziumkarbid |
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Schon im Jahr 2000 war es dem Forscherteam gelungen, einen Cluster von Goldatomen zu wiegen: er war 10.000 Nanometer lang, 260 Nanometer dick - und wog ein Attogram (10-18g).
Das nun verwendete Werkzeug bestand aus Siliziumkarbid und ist nur noch 1.000 Nanometer lang. Bei den Experimenten verwendeten die Forscher einen Strahl aus Xenon-Atomen. Bereits 30 Atome reichten aus, um einen messbaren Effekt zu erzielen.
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Nächstes Ziel: Yoktogramm |
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Obwohl die Wissenschaftler von einem "großen Schritt" sprechen, braucht es bis zum angestrebten Ziel - die Identifikation einzelner Eiweißmoleküle aufgrund ihres Gewichts - noch einiges.
Die Skala muss in noch niedrigere Gefilde wandern - in den Bereich der Yoktogramme (10-24g) -, um einzelne Wasserstoffatome wiegen zu können.
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Medizinische Anwendungen |
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Die Anwendung von derartigen "Superwaagen" erhoffen sich die Forscher im medizinischen Bereich: Sie könnten etwa bestimmte Markermoleküle in einem Tropfen Blut aufspüren, die für gewisse Krankheiten stehen.
science.ORF.at, 31.3.05
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01.01.2010 |
