"Im Vergleich zu der Größe eines typischen Lebkuchenhauses, das man in einem Lebensmittelgeschäft kaufen kann, ist mein Haus 20.000 Mal kleiner."
Kanadisches Zentrum für Elektronenmikroskopie / McMaster University Ein kanadischer Wissenschaftler hat dieses winzige Lebkuchenhaus gebaut, das ein Zehntel der Breite eines menschlichen Haares misst.
Es gibt viele Möglichkeiten, wie Menschen in Urlaubsstimmung geraten können. Für Wissenschaftler könnte dies bedeuten, ein wenig fröhlichen Jubel in ihr spezielles Fachgebiet zu integrieren. Und ein sehr erfahrener Wissenschaftler der Elektronenmikroskopie hat kürzlich genau das getan, indem er das vermutlich kleinste Lebkuchenhaus der Welt herausgearbeitet hat.
Wie von CBC Canada berichtet , baute Travis Casagrande, ein wissenschaftlicher Mitarbeiter an der kanadischen McMaster University, ein winziges Lebkuchenhaus, das nur ein Zehntel der Breite einer menschlichen Haarsträhne hat.
"Im Vergleich zu der Größe eines typischen Lebkuchenhauses, das man in einem Lebensmittelgeschäft kaufen kann, ist mein Haus 20.000 Mal kleiner", erklärte Casagrande.
Das Lebkuchenhaus ist mit aufwändigen Details wie einem Kranz, Fenstern, einer Tür und einem Schornstein ausgestattet. Er schnitzte auch eine winzige Fußmatte mit kanadischer Flagge und das Logo seiner Universität auf dem Dach heraus.
Aber im Gegensatz zu einem durchschnittlichen Lebkuchenhaus möchten Sie diese winzige Struktur nicht essen. Anstelle von Lebkuchen besteht Casagrandes Mini-Haus aus Silizium, mit dem er den Körper der winzigen Struktur mit einem Ionenstrahlmikroskop herausätzte. Ein Video des faszinierenden Ferienprojekts wurde online von der Universität veröffentlicht:
Casagrandes Arbeit am kanadischen Zentrum für Elektronenmikroskopie an der McMaster University umfasst Elektronenmikroskope, die in vielen Forschungslabors zu finden sind. Wie der Name schon sagt, verwenden diese Mikroskope Elektronen, um ein Bild eines Objekts zu erstellen, und können Dinge normalerweise bis zu 2 Millionen Mal vergrößern.
Die Hauptanwendung dieses Mikroskops ist die Extraktion winziger Materialien, die häufig in Mikrometern gemessen werden. Bevor das Objekt jedoch vom Elektronenmikroskop aufgenommen werden kann, muss es auf etwa das 200-fache verdünnt werden, damit es in einem Transmissionselektronenmikroskop verwendet werden kann. Andernfalls könnten der Elektronenstrahl und das Transmissionselektronenmikroskop nicht durch das Probenobjekt übertragen.
Die hohe Vergrößerung dieser Elektronenmikroskope macht sie für Wissenschaftler sehr nützlich, um unter anderem Mikroorganismen und Zellen, medizinische Biopsieproben, Moleküle und Metallstrukturen zu untersuchen.
„Wir helfen Forschern dabei, die Struktur und Eigenschaften von Materialien zu verstehen, um Probleme zu lösen und die Dinge stärker, leichter, länger haltbar, erschwinglicher und effizienter zu machen“, erklärte Casagrande die Forschungsarbeit des Labors.
Ob Sie es glauben oder nicht, das winzige Lebkuchenhaus wurde auch auf den Kopf eines mikroskopisch kleinen, blinzelnden Schneemanns gestellt, was Casagrandes Weihnachtskreation noch beeindruckender machte. Die festlichen Details an der Außenseite des Lebkuchenhauses und des Schneemanns zeigen unglaubliche Handwerkskunst, Präzision und - natürlich - Geduld.
Kanadisches Zentrum für Elektronenmikroskopie / McMaster UniversityCasagrandes winziger Lebkuchen wurde auf einem mikroskopisch kleinen Schneemann gebaut.
"Einige der Konstruktionen waren jedoch ziemlich unkonventionell, so dass ich mir neue Techniken einfallen lassen musste", sagte er.
Eine verkleinerte Perspektive der winzigen Struktur und des ähnlich winzigen Schneemanns neben einer Haarsträhne zeigen, wie klein die Objekte wirklich sind. Im Vergleich dazu sieht das Haar tatsächlich viel größer aus.
"Der Punkt dabei war, ein paar Kiefer fallen zu lassen, wenn man merkt, dass selbst der Schneemann, der viel größer als das Haus ist, im Vergleich zu den Haaren, die man als nächstes sieht, extrem klein ist", sagte Casagrande. Obwohl der Umfang des Projekts klein erscheint, war ein enormer Aufwand erforderlich. Die Zartheit der Mikrostrukturen bedeutete, dass sie gleich beim ersten Mal richtig gemacht werden mussten.
"Es gibt viele Möglichkeiten, bei denen etwas schief gehen kann - und das haben sie auch getan", sagte Casagrande. "Es gibt keine Schaltfläche zum Rückgängigmachen." Laut dem Wissenschaftler waren die Kugeln des Körpers des Schneemanns einige der schwierigeren Teile, obwohl sie größer waren als die Teile, mit denen er normalerweise arbeitet.
Insgesamt dauerte die Fertigstellung des Mini-Lebkuchenhauses und des Schneemanns zwei Tage. Casagrande hofft, dass sein kleines Weihnachtsdisplay Menschen inspiriert, die mit dem Bereich der Elektronenmikroskopie nicht vertraut sind, und dass es die wichtige Arbeit demonstriert, die mit den Elektronenmikroskopen des Labors geleistet wurde.
Diese winzige Weihnachtsausstellung ist nicht das erste Mal, dass der Forscher den mikrogroßen Projekten des Labors große Aufmerksamkeit schenkt. Im Jahr 2017 errichtete Casagrande zu Ehren von Kanadas 150. Geburtstag eine winzige kanadische Flagge auf einem Penny.
"Wir wollten wissenschaftliche Neugier für die allgemeine Bevölkerung wecken", sagte er, "für Kinder, die vielleicht an Karrieren in der Wissenschaft denken, oder sogar für Erwachsene."