Wir alle sind von unbekannten Welten umgeben, womit nicht die Spekulation über Neben-Universen gemeint ist. Es geht vielmehr um die Welten, die unsere Sinne nicht erfassen können, weil sie einfach zu klein sind, um sie mit den Augen sehen oder mit dem Tastsinn fühlen zu können. Diese Welt des winzig kleinen, die nur mithilfe leistungsstarker Laborgeräte sichtbar wird, ist skurril, faszinierend und zugleich wunderschön, aber mitunter auch „eklig“. So etwa die Haarbalgmilbe, die bevorzugt in den Hautporen unseres Gesichts lebt, sich vermutlich von Talg ernährt und keinen After besitzt, was bedeutet, dass sie nach einer gewissen Zeit einfach platzt. Das Kopfkino lässt grüßen.
Nicht nur für die Medizin, auch für die Industrie ist es wichtig zu wissen, was sich auf diesen unsichtbaren Ebenen abspielt, was unter dem weiten Begriff der Oberflächenanalyse zusammengefasst ist. Ohne entsprechend tiefgehende Analysen von Oberflächen, wie sie beispielsweise mittels Tof-SIMS durchgeführt werden, ließen sich viele Prozesse, Verfahren und Anwendungen aus praktisch allen Branchen nicht oder nur mangelhaft realisieren. Mit dem Begriff Oberfläche verbindet sich in der Analyse jede erfassbare Struktur, ob nun fest, flüssig, zähfließend oder auch als Gas. In der Regel genügen schon geringe Probenmengen, um der Sache wirklich tief auf den Grund zu gehen.
Wer hätte noch vor 20 Jahren gedacht, dass es heute Speichermedien gibt, die gerade einmal einen halben Daumennagel groß und in der Lage sind, den Inhalt von bis zu einer Million dicker Bücher abzuspeichern? Ohne eine entsprechende Oberflächenanalyse der genutzten Materialien sind solche technischen Fortschritte schlicht unmöglich. Die Unternehmen, die zum Beispiel microSD-Karten fertigen, agieren bei der Entwicklung im Nano-Bereich. Nur zum Verständnis; ein Nano ist der Millionste Teil eines Millimeters. Nehmen Sie ein Lineal zur Hand, sehen Sie sich die Millimeter-Skala an und versuchen Sie, sich diesen millionsten Teil vorzustellen. Das ist genauso unmöglich, wie sich Entfernungen im Weltall vorzustellen.
Es ist jedoch mit diesem Wissen sehr gut vorstellbar, welche Gefahren für solche allerkleinsten Strukturen bestehen. Ein Staubkorn, das durch die Luft wirbelt, stellt für nanogroße Gebilde einen fliegenden Berg dar. Eine der Aufgaben in der Oberflächenanalyse ist zum Beispiel die Auffindung von Verunreinigungen und deren Zusammensetzung. Das wiederum lässt Rückschlüsse zu, wie in der künftigen Fertigung weiter vorzugehen ist. Das ist nur ein Beispiel von vielen, in denen die Oberflächenanalyse eine wichtige Rolle spielt.
Wenn ein Unternehmen von einem Material eine bestimmte Eigenschaft erwartet, gibt die Oberflächenanalyse die Antwort darauf, ob die Erwartungen erfüllt werden oder was getan werden muss, dass sich die gewünschten Eigenschaften einstellen. Natürlich bestehen für die meisten Materialien in dieser Welt bereits Erfahrungswerte, doch die Zahl stofflicher Kombinationen geht in das Unendliche, genauso wie mögliche Einflussfaktoren, weshalb Erfahrungswerte nur bedingt nützlich sind.
Darum findet sich für die Oberflächenanalyse ein beständig wachsender Markt. Allerdings ist der Aufwand in Bezug auf die benötigten Gerätschaften sowie Fachpersonal erheblich, um in so kleine Bereiche vorzustoßen und natürlich aus dem Erkenntnisgewinn die richtigen Schlüsse zu ziehen. Dass es sich lohnt, in die Oberflächenanalyse zu investieren, beweist sich jedoch tagtäglich im Kleinen wie im Großen.
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