Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Bananenförmige Moleküle bilden Flüssigkeit mit überraschenden Eigenschaften

06.08.2009
Unsere Hände verhalten sich zueinander wie Bild und Spiegelbild. Trotz ihrer Ähnlichkeit lassen sie sich nicht zur Deckung bringen.

Diese Konstellation nennt man Chiralität - ein wichtiges Grundprinzip der Natur. Gegenstände können chiral sein, auch einzelne Moleküle. Eine internationale Forschergruppe hat nun allerdings etwas Ungewöhnliches gefunden: die Chiralität einer Flüssigkeit, die aus nicht-chiralen Molekülen besteht.

"Unsere Erkenntnis widerspricht den bisherigen Erfahrungen, könnte aber von großer Bedeutung sein", sagt Prof. Dr. Carsten Tschierske von der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU), Mitautor des entsprechenden Artikels im Wissenschaftsmagazin "Science".

Das Forschungsgebiet des Chemikers Carsten Tschierske berührt gleich zwei Schwerpunkte der hallschen Universität: die Bio- und die Materialwissenschaften. Seine Arbeit ist Teil des an der MLU angesiedelten Landesexzellenznetzwerks "Nanostrukturierte Materialien".

Er interessiert sich vor allem für Flüssigkristalle, wie man sie heute in Laptop- und Handy-Displays findet. Besonders die Suche nach neuen Formen von Flüssigkristallen, wie den bananenförmigen, hat es ihm angetan. Diese Flüssigkristalle besitzen ganz besondere Eigenschaften.

Der Forscher kennt sich also aus mit den entsprechenden Molekülen - und doch halten sie auch für ihn Überraschungen bereit. "Wir haben aus solchen Molekülen flüssige Substanzen hergestellt, die über größere Bereiche, also Mikro- und Millimeter-Bereiche, ausgedehnte chirale Domänen entgegengesetzter Händigkeit bilden. Die Chiralität dieser Bereiche ist dabei stärker als die größte jemals bei chiralen Molekülen gefundene. Unsere Kooperationspartner in den USA konnten diese Domänen mittels Elektronenmikroskopie erstmals detailliert untersuchen und die Ursachen für dieses Phänomen aufklären." Entscheidend sei dafür die Organisation der Moleküle. "Sie liegen in einer geordneten Struktur vor, ihre einzelnen Schichten sind dabei deformiert wie Kartoffelchips." Der Effekt an sich sei nicht neu: "Nicht-chirale Moleküle, die sich im Raum so organisieren können, dass Chiralität entsteht, sind bei kristallinen Festkörpern bekannt. Ein gutes Beispiel dafür ist Quarz. Aber der gleiche Effekt in einer Flüssigkeit? Das ist etwas Besonderes."

Chiralität macht man sich heutzutage bereits häufig zunutze. "Sie ist entscheidend für Lichtpolarisatoren, die Lasertechnik, aber auch für die Wirkung von Arzneimitteln." Gedanken über mögliche Anwendungen für die neue, soeben in "Science" publizierte Erkenntnis in Sachen Chiralität in Flüssigkeiten hält Tschierske zwar für spekulativ. "Wir betreiben Grundlagenforschung, bauen neue Moleküle, um zu sehen: Wie organisieren sie sich?", beschreibt der hallesche Forscher die Arbeit seines Teams. Einige Beispiele kann er aber dennoch nennen: "Wenn man die Chiralität in diesen Flüssigkeiten schalten, sozusagen Links- in Rechtshändigkeit ändern könnte, dann wäre dies von Interesse für Informationsübertragung, optische Computer oder 3-D-Fernsehen."

In Anbetracht ihrer interessanten Eigenschaften werden ihn dabei die sogenannten "bent-core-Moleküle", jene also in Bananenform, nicht so schnell loslassen. "Das Arbeitsgebiet ist einfach einer der innovativsten Forschungsschwerpunkte in der supramolekularen Chemie weicher Materie", erklärt Professor Tschierske. Die kleine Plastikbanane in seinem Büro dürfte daher noch häufig für Demonstrationszwecke genutzt werden.

"Science"-Veröffentlichung:
"Chiral Isotropic Liquids from Achiral Molecules",
Science Vol. 325 (2009), Seite 452 ff.
DOI: 10.1126/science.1170028
Autoren: L. E. Hough, M. Spannuth, M. Nakata, D. A. Coleman, C. D. Jones, G. Dantlgraber, C. Tschierske, J. Watanabe, E. Körblova, D. M. Walba, J. E. Maclennan, M. A. Glaser, N. A. Clark
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Carsten Tschierske
Telefon: 0345 55 25664
E-Mail: carsten.tschierske@chemie.uni-halle.de

Carsten Heckmann | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-halle.de
http://www.chemie.uni-halle.de/bereiche_der_chemie/organische_chemie/33685_47302/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Biowissenschaften Chemie:

nachricht Raben: "Junggesellen" leben in dynamischen sozialen Gruppen
23.03.2017 | Universität Wien

nachricht Die Evolutionsgeschichte der Wespen, Bienen und Ameisen erstmals entschlüsselt
23.03.2017 | Stiftung Zoologisches Forschungsmuseum Alexander Koenig, Leibniz-Institut für Biodiversität der Tiere

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Biowissenschaften Chemie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Fliegende Intensivstationen: Ultraschallgeräte in Rettungshubschraubern können Leben retten

Etwa 21 Millionen Menschen treffen jährlich in deutschen Notaufnahmen ein. Im Kampf zwischen Leben und Tod zählt für diese Patienten jede Minute. Wenn sie schon kurz nach dem Unfall zielgerichtet behandelt werden können, verbessern sich ihre Überlebenschancen erheblich. Damit Notfallmediziner in solchen Fällen schnell die richtige Diagnose stellen können, kommen in den Rettungshubschraubern der DRF Luftrettung und zunehmend auch in Notarzteinsatzfahrzeugen mobile Ultraschallgeräte zum Einsatz. Experten der Deutschen Gesellschaft für Ultraschall in der Medizin e.V. (DEGUM) schulen die Notärzte und Rettungsassistenten.

Mit mobilen Ultraschallgeräten können Notärzte beispielsweise innere Blutungen direkt am Unfallort identifizieren und sie bei Bedarf auch für Untersuchungen im...

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

Unter der Haut

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Impfstoffe zuverlässig inaktivieren mit Elektronenstrahlen

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Darmkrebs: Wenn die Wachstumsbremse fehlt

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Riesensalamander, Geckos und Olme – Verschwundene Artenvielfalt in Sibirien

23.03.2017 | Biowissenschaften Chemie