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Atom-Lego

Dirk Haft, Gründer und Chef der Münchener Attocube Systems, hat eine Maschine entwickelt, die Atome verschiebt – und dabei hilft, sie neu zusammenzusetzen. Doch das bislang konkurrenzlose Verfahren könnte ganze Industriezweige verändern – und für eine Revolution bei der Chip-Herstellung sorgen.

HB. Schon komisch: Einzelne Atome haben einen Durchmesser von gerade einem Zehnmillionstel Millimeter - aber um sie zu untersuchen, sind Instrumente von der Größe mehrerer Kühlschränke nötig. Vor so einem Gerät, einem Rastersondenmikroskop, steht Dirk Haft, Gründer und Chef der Münchener Attocube Systems. Er deutet auf einen kleinen Metallwürfel, der Höchstleistungen vollbringt: Der Motor darin kann Moleküle mit kaum vorstellbarer Präzision positionieren. Mithilfe winziger Bewegungsimpluse verschiebt der Nanopositionierer von Attocube die winzigen Objekte über eine Distanz von einem Zentimeter atomgenau.

Mit seiner Maschine löst Haft eines der grundlegenden Probleme der Nanotechnologie. Zu Beginn der 80er Jahre gelang es Forschern zum ersten Mal, Atome sichtbar zu machen. Inzwischen reicht ihnen das nicht mehr. "Seit etwa zehn Jahren versucht man auch, einzelne Atome wie Legosteine zu etwas Neuem zusammenzusetzen", sagt Haft. Um die Objekte sowie Werkzeuge wie Nanopinzetten in die richtige Stellung zu bringen, hat er den Nanopositionierer auf den Markt gebracht, einen Mini-Motor. "Was der Ottomotor für die Automobilindustrie ist, sind solche Motoren für die Nanotechnologie", sagt Franz Gießibl, Physik-Professor an der Universität Regensburg. Jüngst hat er mit IBM-Forschern erstmals die Kraft gemessen, die nötig ist, um ein Atom zu bewegen - ein weiterer Schritt zum tieferen Verständnis der Nanotechnologie. Solche Erkenntnisse könnten bald ganze Industriezweige verändern. Denn Materialien besitzen auf Nanoskala völlig andere Eigenschaften als größere Körper des gleichen Stoffs. Insbesondere die Halbleiterbranche möchte diesen Effekt nutzen, um immer mehr Schaltkreise auf einem Chip unterzubringen. Denn die heutige Herstellung mit Lithografietechniken stößt an ihre Grenzen. Und hier wittert Haft seine große Chance.

"Bei der Umstellung vom Mikro- auf den Nanometerbereich tut sich für uns ein großes Fenster auf", erläutert Haft. "In plusminus zehn Jahren werden Nanoprodukte im Halbleiterbereich gang und gäbe sein." Gerade dort könnten Attocube-Positionierer ihre Fähigkeiten ausspielen: Sie arbeiten zurzeit als einzige zuverlässig bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt oder im Ultrahochvakuum - Bedingungen, die bei der Chip-Herstellung erforderlich sind. "Im Tieftemperaturbereich gibt es keine kommerzielle Alternative zu Attocube", bestätigt Alexander Högele, der an der ETH Zürich die Eigenschaften winziger Halbleiterkristalle untersucht.

Vor der Attocube-Gründung existierten so belastbare kleine Motoren nur als Eigenbau-Versionen von Forschern. Zum Beispiel bei Khaled Karrai, Physikprofessor an der Uni München, der Haft während seiner Diplomarbeit Ende der 90er Jahre betreute. "Karrai ist ein glänzender Erfinder, er hatte den Mechanismus des Motors bereits patentiert", erinnert sich Haft. Treibende Kraft hinter der Kommerzialisierung war dann der Student. Schon als Jugendlicher bewies Haft Geschäftssinn. Mit 14 Jahren stellte er der väterlichen Patentanwaltskanzlei die Behebung von Computerproblemen in Rechnung. Als Student betrieb Haft eine kleine IT-Firma. "Unternehmer sein, das ist genau mein Ding", sagt der 38-Jährige. "Mir liegt es, mit Technikern darüber zu reden, wie sie etwas bauen sollen. Oder Teile aus der ganzen Welt zu besorgen." Seine Doktorstelle finanzierte er mit dem Verkauf eines 50 000 Mark teuren Mikroskops an einen amerikanischen Professor. Der Gewinn des Münchner Businessplan-Wettbewerbs im Jahr 2001 überzeugte Haft, mitder Gründung von Attocube ernst zu machen.

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