Stabförmige Nanokristalle ordnen sich normalerweise parallel zueinander, nicht aber in Ringen an. Von einer Ausnahme dieser Regel berichten nun Forscher von der Rice-Universität in Houston: Sie beobachteten, wie sich polymerumhüllte Nanostäbchen aus Gold spontan ringförmig organisierten. Die Ringe entstehen innerhalb von Sekunden, wenn Wassertropfen auf der Oberfläche einer Lösung der Stäbchen in einem nichtpolaren Lösungsmittel kondensieren.

Bishnu Khanal und Eugene Zubarev beschichteten Gold-Nanostäbe mit Polystyrol-Ketten und machten sie damit in organischen Lösungsmitteln wie Dichlormethan löslich. In eine solche Lösung tauchten sie dann dann ein kohlenstoffbeschichtetes Gitter, an dem beim Herausziehen ein dünner Lösungsmittelfilm haften bleibt. Beim Verdampfen des leicht flüchtigen Dichlormethan kühlt sich die Oberfläche des Flüssigkeitsfilms stark ab und Luftfeuchtigkeit kondensiert dort in winzigen Tropfen. Sobald das Dichlormethan weitgehend verdampft ist, fließen die letzten Reste der Lösung als Ring um die Wassertröpfchen zusammen. Ist das Dichlormethan vollständig verdampft, wärmt sich der Träger wieder auf Raumtemperatur auf, worauf auch die Wassertröpfchen verdunsten. Am Ende bleiben ringförmige Strukturen aus Nanostäbchen übrig.

Elektronenmikroskopische Aufnahmen zeigen, dass die Nanostäbchen innerhalb der Ringe recht willkürlich orientiert sind, wenn ihre ursprüngliche Konzentration in der Lösung hoch war, bei einer geringen Konzentration ordnen sich die Stäbchen dagegen ganz bevorzugt in einer Kopf-an-Schwanz-Folge entlang der Ringe an.

Nanoobjekte, die sich selbst geordnet zu Superstrukturen zusammmensetzen, sind für Forscher interessant: Die Eigenschaften der Materialien hängen nicht nur von ihrer Zusammensetzung, Form und Größe ab, sondern auch von der räumlichen Verteilung und dem Grad der Ordnung innerhalb der Struktur.