Unabh\u00e4ngig von Temperatur<\/h2>\n
Henry Dube, LMU-Chemiker ist gemeinsam mit dem Studenten Aaron Gerwien nun der entscheidende Durchbruch gelungen. Sie haben einen molekularen Motor entwickelt, der temperaturunabh\u00e4ngig funktioniert. Als Antrieb nutzt er Licht und l\u00e4uft bei tiefen Temperaturen sogar schneller. Bisher war dies nicht m\u00f6glich. Molekularmotoren reagierten auf die Umgebungstemperatur. Damit war auch der Einsatzbereich in der Nanotechnologie begrenzt.<\/p>\n
Drehbewegung durch Licht<\/h2>\n
Um mit der Drehbewegung eine vollst\u00e4ndigen 360-Grad-Rotation zu erzeugen, soll ein bestimmter Molek\u00fclteil um einen anderen mehrere Drehschritte ausf\u00fchren. Das Problem dabei: Es muss verhindert werden, dass sich das Molek\u00fcl wieder zur\u00fcckdreht. Dazu ben\u00f6tigen molekulare Motoren sogenannte Ratschenschritte. Das sind Zwischenschritte, die das Molek\u00fcl nach einer Drehung so ver\u00e4ndern, so dass eine Zur\u00fcck-Drehung ausschlossen ist. Normalerweise wird dies durch W\u00e4rme erzielt. Nachteil: Sinkt die Umgebungstemperatur l\u00e4uft der molekulare Motor umso langsamer \u2013 bei K\u00e4lte bleibt er stehen.<\/p>\n
Neue M\u00f6glichkeiten in der Nanotechnologie<\/h2>\n
Auch f\u00fcr die neue Version des Molekularmotors setzt Dube wie bei bisherigen Antrieben auf das Molek\u00fcl Hemithioindigo. Es besteht aus zwei unterschiedlichen Kohlenwasserstoff-H\u00e4lften. \u00dcber eine chemische Doppelbindung sind sie miteinander verbunden. \u201eWir haben es nun geschafft, das Molek\u00fcl so zu modifizieren, dass drei Teilreaktionen ausreichen, um eine vollst\u00e4ndige Rotation des einen Molek\u00fclteils um den anderen zu erzielen\u201c, sagt Dube. Das Besondere daran: Alle Teilschritte der Drehung kommen ohne thermische Zwischenschritte aus und werden nur durch sichtbares Licht angetrieben. Bei tiefen Temperaturen wird die Drehung sogar schneller. \u201eDie Teilschritte bestehen aus drei unterschiedlichen Photoreaktionen, von denen wir zwei erst dieses Jahr zum ersten Mal direkt experimentell bewiesen haben\u201c, erkl\u00e4rt Dube. Die Wissenschaftler sind sich sicher, dass sich durch ihre Forschung neue Einsatzm\u00f6glichkeiten in der Nanotechnologie ergeben.<\/p>\n
Was ist eigentlich Nanotechnologie?<\/h2>\n
Unter Nanotechnologie wird eine Mehrzahl von Technologien verstanden, denen die gleiche Gr\u00f6\u00dfenordnung von Nanoteilchen zugrunde liegt. Also eine Strukturgr\u00f6\u00dfe von 100 Nanometern (nm). Ein Nanometer entspricht einem Milliardstel Meter (10\u22129<\/sup>\u00a0m). Die Gr\u00f6\u00dfe eines Nanoteilchen ist im Vergleich etwa so gro\u00df wie ein Fu\u00dfball im Verh\u00e4ltnis zur Weltkugel. Nanotechnologie kommt in Bereichen wie der Cluster-, Halbleiter- und Oberfl\u00e4chenphysik sowie aber in Oberfl\u00e4chen- und weiteren Gebieten der Chemie zum Einsatz. Auch in Teilbereichen des Maschinenbaus und der Lebensmitteltechnologie (Nano-Food) wird Nanotechnologie angewendet. Nanomaterialien spielen dabei eine wichtige Rolle. Sie werden meist chemisch oder mit mechanischen Methoden hergestellt. Einige davon sind bereits in handels\u00fcblichen Produkten zu finden. Andere dienen als Modellsysteme f\u00fcr physikalisch-chemische und materialwissenschaftliche Forschung.<\/p>\n <\/p>\n Foto: Drei durch sichtbares Licht angetriebene Teilschritte reichen aus, um eine vollst\u00e4ndige Rotation zu erreichen. Bild: A. Gerwien, LMU<\/p>\n <\/p>\n Mehr \u00fcber die Forschung an der LMU<\/a><\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Fast klingt es ein bisschen wie eine Utopie: Wenn ein molekuarer Motor unabh\u00e4ngig von der Umgebungstemperatur nur mit Licht betrieben werden kann. Wer aber nun an Auto-Antriebe denkt liegt falsch. Diese Motoren finden in der Nanotechnologie Einsatz. Chemiker der LMU in M\u00fcnchen haben einen molekularen Motor entwickelt, der mit Licht betrieben wird. 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