Mit „nano“ verbindet man am ehesten Hightech-Labore, kaum Schülerprojekte. Doch gerade darum geht es bei diesem Jugend forscht-Projekt: um das Charakterisieren und die Modulation eines bestimmten Typs von Nanostrukturen. Als Untersuchungsgegenstand diente hier das nanoporöse System Aluminiumoxid, das unter bestimmten Bedingungen durch die Oxidation von Aluminium erzeugt werden kann.

Es gelang, die Strukturen mit einfachsten Mitteln herzustellen und den Herstellungsprozess zu parametrisieren. Dafür wurde der eigene Versuchsaufbau für eine höchste Genauigkeit und Reproduzierbarkeit nach dem Modell eines Mikroreaktors entworfen. Durch die Verwendung von organischen Farbstoffen als Sonden und über komplexometrische Methoden konnte zudem eine Aussage über die molekulare Zusammensetzung an der Innenseite der Kavitäten in der Aluminiumoxidschicht getroffen und das Haftverhalten der Farbstoffe in der Schicht erklärt. Die bestehenden Parameter ließen sich durch Messreihen an einem ionenstrahlgestützten Rasterelektronenmikroskop erklären und ihre Auswirkung auf die Schicht klassifizieren. So wurde durch geeignete Wahl der Parameter ein individuelles Design der Aluminiumoxidschicht auf Aluminiumblech möglich. Um eine anwendungsbezogene Entwicklung zu gewährleisten galt es zu prüfen, ob sich die Ergebnisse auch auf Dünnschichtsysteme übertragen lassen, da vorher nur Dickschichtsysteme aus Aluminiumblech hergestellt wurden. Schließlich konnte ich nachweisen, dass sich die gefundenen Korrelationen ohne weiteres auf Aluminium-Dünnschichtsysteme mit Siliciumträgersystemen und Glassubstraten übertragen lassen.